Question

某同學(xué)去我市的樂業(yè)大石圍天坑游玩時(shí)，取回了若干塊礦石樣品，它采用了以下的方法對(duì)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行檢測：取這種石灰石樣品6g，把40g稀鹽酸分四次加入，測量過程所得數(shù)據(jù)見下表（已知石灰石樣品中的雜質(zhì)不溶于水，不與鹽酸反應(yīng)）．求：
（1）m=______g；
（2）樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______；
（3）恰好反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

解：（1）樣品是6g，加入第一個(gè)10g鹽酸的時(shí)候，剩余固體是4g，說明反應(yīng)掉的碳酸鈣的質(zhì)量為2g．根據(jù)后面的數(shù)據(jù)可知此時(shí)碳酸鈣應(yīng)該有剩余，也就是10g鹽酸和2g碳酸鈣是恰好完全反應(yīng)．所以第二次再加10g鹽酸，反應(yīng)掉的碳酸鈣還可能是2g，即還剩余2g固體，根據(jù)后面的固體質(zhì)量可知，第二次應(yīng)該也是反應(yīng)掉2g．剩余2g．即m=2g．故答案為：2；
（2）由于6g樣品剩余了0.6g不溶性物質(zhì)，也就是碳酸鈣的質(zhì)量為6g-0.6g=5.4g．
則樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)×100%=90%．
故答案為90%
（3）解：設(shè)生成氯化鈣的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)量為y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 111 44
6g-0.6=5.4 g x y
，x≈6.0g
，y≈2.4g
此時(shí)消耗的鹽酸溶液的質(zhì)量為×5.4g=27g
反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=20%
答：反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．
分析：本題重在分析數(shù)據(jù)的有效性．樣品是6g，加入第一個(gè)10g鹽酸的時(shí)候，剩余固體是4g，說明反應(yīng)掉的碳酸鈣的質(zhì)量為2g．根據(jù)后面的數(shù)據(jù)可知此時(shí)碳酸鈣應(yīng)該有剩余，也就是10g鹽酸和2g碳酸鈣是恰好完全反應(yīng)．所以第二次再加10g鹽酸，反應(yīng)掉的碳酸鈣還可能是2g，即還剩余2g固體，根據(jù)后面的固體質(zhì)量可知，第二次應(yīng)該也是反應(yīng)掉2g．剩余2g．即m=2g．第三次加入10g鹽酸，是從剩余的2g固體減少為0.6g，說明此時(shí)碳酸鈣已經(jīng)完全反應(yīng)，最后的0.6g不含碳酸鈣成分．題目中要計(jì)算反應(yīng)所以溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，就需要求溶質(zhì)和溶液的總質(zhì)量．
點(diǎn)評(píng)：數(shù)據(jù)分析中要注意從數(shù)據(jù)中提煉信息，如表中第三步固體是0.6g，而根據(jù)先前的分析，每加10g鹽酸就減少2g碳酸鈣，此時(shí)為0.6g固體，說明碳酸鈣已經(jīng)無剩余，鹽酸此時(shí)過量．題目只是求算恰好完全反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，對(duì)于40g鹽酸加入時(shí)計(jì)算溶質(zhì)就需要加上剩余的氯化氫的質(zhì)量，當(dāng)然溶液的質(zhì)量也隨之改變．