Question

為了測(cè)定某種石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取5g石灰石樣品放入燒杯中，將60g稀鹽酸分成四次加入燒杯中，充分反應(yīng)后，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表（樣品中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)也不溶于水）

次　數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀鹽酸質(zhì)量/g	15	15	15	15
燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)量/g	19.34	33.68	48.24	63.24

請(qǐng)你分析并進(jìn)行有關(guān)計(jì)算：
（1）哪幾次反應(yīng)后，鹽酸有剩余

 

．
（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，向燒杯內(nèi)的物質(zhì)中加入石灰石至不再產(chǎn)生氣泡，過濾．求濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，第一次放出二氧化碳的質(zhì)量=15克+5克-19.34克=0.66克，說明每加入15克鹽酸，放出二氧化碳的質(zhì)量為0.66克．第二次加入15克鹽酸后剩余物質(zhì)的質(zhì)量=30克+5克-0.66克×2═33.68克，說明符合題目信息，因此此時(shí)鹽酸無(wú)剩余．而第三次加入15g鹽酸，生成二氧化碳只有0.44g說明碳酸鈣此時(shí)完全反應(yīng)，鹽酸有剩余，則第四次的鹽酸一點(diǎn)也不反應(yīng)．所以第三、四次鹽酸剩余．
（2）以前三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)先求出反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量是1.76g，寫出化學(xué)方程式并計(jì)算出碳酸鈣的質(zhì)量，然后計(jì)算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）四次加入鹽酸的總質(zhì)量為60克，然后析出化學(xué)方程式并計(jì)算出氯化鈣的質(zhì)量，最后計(jì)算出溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，第一次放出二氧化碳的質(zhì)量=15克+5克-19.34克=0.66克，說明每加入15克鹽酸，放出二氧化碳的質(zhì)量為0.66克．第二次加入15克鹽酸后剩余物質(zhì)的質(zhì)量=30克+5克-0.66克×2═33.68克，說明符合題目信息，因此此時(shí)鹽酸物剩余．而第三次加入15g鹽酸，生成二氧化碳只有0.44g說明碳酸鈣此時(shí)完全反應(yīng)，鹽酸有剩余，則第四次的鹽酸一點(diǎn)也不反應(yīng)．所以第三、四次鹽酸剩余．故答案為：三、四．
（2）根據(jù)（1）的分析可知，前二次30克鹽酸和碳酸鈣完全反應(yīng)，二氧化碳的質(zhì)量=30克+5克-33.68克=1.32克，第三次15g鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)，碳酸鈣有剩余產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量=0.44g．所以該反應(yīng)中產(chǎn)生的二氧化碳的總量是1.32g+0.44g=1.76g．
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                   1.76g

100

44

═

x

1.76g

得：x=4g∴樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

4g

5g

×100%=80%．
（3）由（1）分析可知，每加入15克鹽酸放出二氧化碳的質(zhì)量為0.66克，所以加入60克鹽酸放出二氧化碳的質(zhì)量=0.66克×4═2.64克，設(shè)需要碳酸鈣的質(zhì)量為Y，生成氯化鈣的質(zhì)量為Z．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         111      44
Y            Z    2.64g

100

44

═

Y

2.64g

得：Y=6g

111

44

═

Z

2.64g

得：Z=6.66克
∴反應(yīng)后溶液（濾液）的質(zhì)量=60g+6g-2.64g=63.36g．
∴濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

6.66g

63.36g

×100%≈10.5%
答：（2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%；（3）濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.5%．

點(diǎn)評(píng)：掌握化學(xué)方程式的計(jì)算格式和規(guī)范性，學(xué)會(huì)分析表格并從中得到一些信息的方法．