Question

三位同學(xué)分別用相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，測(cè)定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（石灰石中的雜質(zhì)既不與酸反應(yīng)，也不溶于水）。

（1）小敏的方法可用如下流程表示，測(cè)得的碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________；他在過(guò)濾操作中，需要用到的玻璃儀器有_______________（選填序號(hào)）。

A.酒精燈、漏斗、玻璃棒    B.漏斗、玻璃棒、燒杯   C.酒精燈、試管、玻璃棒

（2）小華取10克樣品，用如圖甲實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)結(jié)束后，測(cè)得B裝置質(zhì)量增加了4.6克，算得碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，發(fā)現(xiàn)與事實(shí)嚴(yán)重不符，造成這種情況的可能原因是________________________________________________________。

（3）小軍用如圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將20克稀鹽酸加入到1.25克樣品中，生成的CO₂體積與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖丙。已知本實(shí)驗(yàn)條件下CO₂的密度為1.8克/升。求該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（4）求實(shí)驗(yàn)所用的稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

Answer 1

答案：（1）79%   B

     （2）B中吸收了二氧化碳帶出的水蒸氣或HCl氣體

     （3）生成CO₂的m=ρV=1.8克/升×0.244升≈0.44克

設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x，則

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O

 100                44

  x                0.44克

1000:44=x:0.44克

x=1克

CaCO₃%=1克/1.25克=80%

（4）設(shè)參加反應(yīng)的稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y，則

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O

 100     73     

 5克    50克y

100:73=5克:50克y

y=7.3%     

解析：（1）根據(jù)題干中“雜質(zhì)既不與酸反應(yīng)，也不溶于水”及流程中樣品質(zhì)量（10克）和最后剩余殘?jiān)�質(zhì)量（2.1克）可知，10克樣品中含有CaCO₃的質(zhì)量為7.9克，及碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79%。過(guò)濾用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，選B。

（2）假設(shè)10克樣品中只含有CaCO₃一種成分，則最多可產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量為4.4克，實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置增重4.6克，顯然增重的質(zhì)量不全是CO₂，分析裝置及藥品可知，石灰石與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂的同時(shí)，部分HCl會(huì)揮發(fā)逸出，同時(shí)制得的CO₂中還會(huì)含有少量的水蒸氣，無(wú)論HCl還是水蒸氣，都能被堿石灰干燥劑吸收，因此會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際嚴(yán)重不符的情況。

（3）解本題需用到如下計(jì)算：密度計(jì)算、化學(xué)方程式計(jì)算及質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算。據(jù)圖可知產(chǎn)生CO₂的體積，結(jié)合其密度可求出產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量，再將CO₂質(zhì)量帶入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，可求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，將求出的碳酸鈣質(zhì)量與樣品質(zhì)量相除即可得出碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（4）要求所用稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需用到（1）題小敏第一次加入稀鹽酸的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即50克稀鹽酸恰好與5克碳酸鈣反應(yīng)。據(jù)此根據(jù)化學(xué)方程式可求出50克稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，繼而根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算公式求出答案。