Question

實驗室用濃鹽酸（溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為37%，密度為1.18g?mL^-1）配制110g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%的稀鹽酸．
（1）寫出配制的過程．
①

 

；
②

 

；
③

 

．
（2）取上述配制的稀鹽酸20g和某石灰石樣品2g反應來測定石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．操作如下：把20g稀鹽酸分4次加入樣品中（樣品中除碳酸鈣外，其余成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水），充分反應后經(jīng)過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數(shù)據(jù)如下：

稀鹽酸的用量	剩余固體的質(zhì)量
第一次加入5g	1.5g
第二次加入5g	1.0g
第三次加入5g	0.5g
第四次加入5g	0.3g

①從以上數(shù)據(jù)可知，這四次實驗中，第

 

次加入的鹽酸是過量的．
②石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為

 

．
③整個實驗過程中共產(chǎn)生多少克二氧化碳氣體？（寫出計算過程）

Answer 1

分析：（1）配制溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)一定的鹽酸溶液的基本步驟：
①計算，根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)的量不變計算濃鹽酸的體積；
②量取，根據(jù)②的計算選用合適的量筒，量取濃鹽酸；
③溶解，用量筒量取所需水的體積，溶解．
（2）①由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水，因此由表中每次加入5g稀鹽酸固體減少的質(zhì)量關系可判斷：每加入5g稀鹽酸固體應減少0.5g；據(jù)此規(guī)律，由第四次加入鹽酸后固體質(zhì)量的減少值也應該等于0.5g，但是題中所給數(shù)據(jù)為0.3g，只減少了0.2g，所以可以判斷第四次加入稀鹽酸時碳酸鈣已完全反應，從而可以得出碳酸鈣的質(zhì)量；
②利用樣品質(zhì)量與剩余固體質(zhì)量差，可計算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，由此求出石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
③根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量結合反應的化學方程式可以求出生成的二氧化碳的質(zhì)量．

解答：解：（1）用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為37%濃鹽酸配制110g質(zhì)量分數(shù)為7.3%的稀鹽酸，操作步驟為：
①計算：需量取濃鹽酸的體積=110g×7.3%÷（37%×1.18g/cm³）=18.4mL，所需水的質(zhì)量=110g-18.4mL×1.18g/cm³≈88.3g，合80.3mL；
②量�。哼x用規(guī)格為20mL的量筒量取18.4mL的濃鹽酸倒入燒杯中；用100mL的量筒量取88.3mL水，倒入燒杯中；
③溶解：將量好的濃鹽酸倒入燒杯中，并將量得的水倒入燒杯中，邊加邊用玻璃棒攪拌，以便混合均勻．
（2）①由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水，因此由表中每次加入5g稀鹽酸固體減少的質(zhì)量關系可判斷：每加入5g稀鹽酸固體應減少0.5g；據(jù)此規(guī)律，由第四次加入鹽酸后固體質(zhì)量的減少值也應該等于0.5g，但是題中所給數(shù)據(jù)為0.3g，只減少了0.2g，所以可以判斷第四次加入稀鹽酸時碳酸鈣已完全反應，即鹽酸有剩余；
②碳酸鈣的質(zhì)量為：2g-0.3g=1.7g
所以石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為：

1.7g

2g

×100%=85%
③設生成二氧化碳的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
1.7g                  x

100

1.7g

=

44

x

解得：x=0.748g
答：整個實驗過程中共產(chǎn)生0.748克二氧化碳氣體．
故答案為：（1）①計算：需量取濃鹽酸的體積=110g×7.3%÷（37%×1.18g/cm³）=18.4mL，所需水的質(zhì)量=110g-18.4mL×1.18g/cm³≈88.3g，合88.3mL；
②量取：選用規(guī)格為20mL的量筒量取18.4mL的濃鹽酸倒入燒杯中；用100mL的量筒量取88.3mL水，倒入燒杯中；
③溶解：將量好的濃鹽酸倒入燒杯中，并將量得的水倒入燒杯中，邊加邊用玻璃棒攪拌，以便混合均勻．
（2）①四；
②85%；
③0.748g．

點評：根據(jù)圖表中剩余固體的質(zhì)量，分析每次加入相同稀鹽酸所減少的質(zhì)量即樣品中被反應掉碳酸鈣的質(zhì)量，判斷出第四次加稀鹽酸后碳酸鈣完全反應，此為本題的突破口．