【答案】
分析:(1)根據(jù)第一次加入40g稀鹽酸,導(dǎo)致固體由50g變成了40g,減少了10g,第三次也是有20g變成10g,說明每加入40g鹽酸能夠使固體減少10g,依據(jù)雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng),反應(yīng)的是碳酸鈣,結(jié)合方程式計算出所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),并據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)式分析解答;
(2)碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,據(jù)此書寫方程式;
(3)第5次加入40g鹽酸,固體減少5g,說明樣品中碳酸鈣反應(yīng)完畢,依據(jù)碳酸鈣的總質(zhì)量計算生成的二氧化碳的總質(zhì)量,列出比例式;
(4)利用第二次實驗所消耗碳酸鈣的量,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式,計算出生成的氯化鈣的質(zhì)量,由溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式,求出加入水后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(5)由50g樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量是5g,計算樣品中碳酸鈣的純度,并據(jù)碳酸鈣分解的反應(yīng)方程式計算需要大理石的質(zhì)量.
解答:解:(1)第一次加入40g稀鹽酸,導(dǎo)致固體由50g變成了40g,減少了10g,第三次也是有20g變成10g,說明每加入40g鹽酸反應(yīng)10g碳酸鈣
設(shè)反應(yīng)10g碳酸鈣需要鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量是y
CaCO
3+2HCl═CaCl
2+H
2O+CO
2↑
100 73
10g y
=
解得x=7.3g
40g稀鹽酸含有溶質(zhì)的質(zhì)量是7.3g,則200g稀鹽酸中含有溶質(zhì)的質(zhì)量是7.3g×5=36.5g;
需要濃鹽酸的質(zhì)量是
=100g;
(2)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)方程式是:CaCO
3+2HCl=CaCl
2+H
2O+CO
2↑;
(3)要求生成二氧化碳的總質(zhì)量,則須求出所有碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量,第5次加入40g鹽酸,固體減少5g,說明樣品中碳酸鈣反應(yīng)完畢,所以碳酸鈣的總質(zhì)量是50g-5g=45g
設(shè)45g碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的總質(zhì)量是x
CaCO
3+2HCl═CaCl
2+H
2O+CO
2↑
100 44
45g x
則求解生成二氧化碳總質(zhì)量的比例式是:
=
,或
=
(4)第二次反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量是20g,設(shè)生成的二氧化碳的質(zhì)量是a,生成氯化鈣的質(zhì)量是b
CaCO
3+2HCl═CaCl
2+H
2O+CO
2↑
100 111 44
20g b a
=
b=22.2g
=
a=8.8g
所以向第二次反應(yīng)后所得溶液中加入8.8g水,所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
×100%=22.2%;
(5)根據(jù)以上分析,該大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:
×100%=90%
設(shè)需要這種大理石的質(zhì)量為m
CaCO
3CaO+CO
2↑
100 56
m×90% 280t×(1-10% )
=
m=500t
故答案為:
(1)100g;
(2)CaCO
3+2HCl=CaCl
2+H
2O+CO
2↑;
(3)
=
,或
=
;
(4)22.2%;
(5)500t.
點評:本題考查綜合、全面,分析透徹每次加入40g稀鹽酸固體剩余物質(zhì)量的變化,對反應(yīng)進(jìn)行的情況進(jìn)行判斷,這是解決本題的基礎(chǔ),該題可很好考查學(xué)生分析、解決問題的能力,本題涉及的方程式計算較多,要找準(zhǔn)已知量,細(xì)心分析.