Question

某化學(xué)興趣小組為了測(cè)定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取用25g石灰石樣品，平均分成5份依次加入到60g稀鹽酸中（樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應(yīng)，也不溶解于水），充分反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾、干燥等操作，最后稱量，得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

石灰石的用量	剩余固體的總質(zhì)量
第一次加入5g	1g
第二次加入5g	2g
第三次加入5g	3g
第四次加入5g	8g
第五次加入5g	13g

（1）從表中數(shù)據(jù)可知，這五次實(shí)驗(yàn)中，第

3

次石灰石樣品中的碳酸鈣與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)．
（2）求石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）計(jì)算該化學(xué)興趣小組所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：（1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表可知，每加入5g石灰石，與稀鹽酸物質(zhì)完全反應(yīng)，剩余固體1g，即每次參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為4g；前三次實(shí)驗(yàn)中石灰石中碳酸鈣均完全反應(yīng)，而第四次、第五次實(shí)驗(yàn)因稀鹽酸量不足，加入的石灰石中的質(zhì)量未發(fā)生改變，即未發(fā)生反應(yīng)．
（2）由石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量可以計(jì)算出碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）根據(jù)題意，第3次石灰石樣品中的碳酸鈣與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，據(jù)此根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，進(jìn)而由溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算方法計(jì)算出質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可．

解答：解：（1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表可知，每加入5g石灰石，與稀鹽酸物質(zhì)完全反應(yīng)，剩余固體1g，即每次參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為4g；前三次實(shí)驗(yàn)中石灰石中碳酸鈣均完全反應(yīng)，而第四次、第五次實(shí)驗(yàn)因稀鹽酸量不足，加入的石灰石中的質(zhì)量未發(fā)生改變，即第四次、第五次實(shí)驗(yàn)未發(fā)生反應(yīng)．故第3次石灰石樣品中的碳酸鈣與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)．
（2）由碳酸鈣完全反應(yīng)的前三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：每5g該石灰石樣品中含碳酸鈣質(zhì)量=5g-1g=4g，
石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

4g

5g

×100%=80%．
（3）第3次石灰石樣品中的碳酸鈣與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為：5×3-3g=12g．
設(shè)參加反應(yīng)的稀鹽酸中HCl質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
12g    x

100

73

=

12g

x

    x=8.76g
稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

8.76g

60g

×100%=14.6%．
答：（1）3；
（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%；
（3）所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%．

點(diǎn)評(píng)：本題難度較大，考查了根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析出石灰石樣品中的碳酸鈣與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是正確解答本題的關(guān)鍵所在．