(2013?哈爾濱模擬)某學(xué);瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)想測(cè)定某建筑工地大理石中碳酸鈣的含量,做了如下實(shí)驗(yàn):首先稱取50g該大理石樣品放入燒杯中,然后將200g的稀鹽酸分5次加入燒杯內(nèi)(假設(shè)其余雜質(zhì)均不與鹽酸反應(yīng)也不溶于水)進(jìn)行充分反應(yīng).實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)記錄如下:
    第一次   第二次   第三次   第四次   第五次
稀鹽酸的質(zhì)量     40g     40g     40g     40g     40g
剩余固體質(zhì)量   40.0g     X   20.0g   10.0g   5.0g
請(qǐng)回答下列問題:
(1)該小組同學(xué)要用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%濃鹽酸配制所需的200克稀鹽酸,則需濃鹽酸的質(zhì)量為
100g
100g

(2)寫出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

(3)列出求解生成二氧化碳總質(zhì)量的比例式
100
44
=
45g
x
,或
100
45g
=
44
x
100
44
=
45g
x
,或
100
45g
=
44
x

(4)向第二次反應(yīng)后所得溶液中加入8.8g水,則所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
22.2%
22.2%

(5)某工廠要想制得280t含雜質(zhì)10%的生石灰,需要這種大理石的質(zhì)量為
500t
500t
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(jì)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(jì)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(shí)驗(yàn)所消耗碳酸鈣的量,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式,計(jì)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(jì)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(jì)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
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
100   73   
10g    y
100
10g
=
73
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
36.5g
36.5%
=100g;
(2)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(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
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
100                   44
45g                   x
則求解生成二氧化碳總質(zhì)量的比例式是:
100
44
=
45g
x
,或
100
45g
=
44
x

(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
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
100          111      44
20g           b       a
100
20g
=
111
b
       b=22.2g
100
20g
=
44
a
        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
22.2g
20g+80g+8.8g-8.8g
×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:
45g
50g
×100%=90%
設(shè)需要這種大理石的質(zhì)量為m
CaCO3
 高溫 
.
 
CaO+CO2
100        56
m×90%    280t×(1-10% )
100
m×90%
=
56
280t×(1-10% )

        m=500t
故答案為:
(1)100g;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)
100
44
=
45g
x
,或
44
100
=
x
45g
;
(4)22.2%;
(5)500t.
點(diǎn)評(píng):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(duì)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(jì)算較多,要找準(zhǔn)已知量,細(xì)心分析.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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