Question

6．某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，采用的方法如下：取該石灰石樣品20g，把80g稀鹽酸分四次加入，實(shí)驗(yàn)過程所得數(shù)據(jù)如表（已知石灰石樣品中含有的雜質(zhì)不溶于水，不與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)）．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	剩余固體 的質(zhì)量/g
1	20	15
2	20	10
3	20	6.8
4	20	x

①表中x的數(shù)值為6.8．
②樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是66%．
③求鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（請(qǐng)寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

分析 ①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，第1、2次反應(yīng)后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量都為5g，而第3次反應(yīng)后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量為3.2g，說明此時(shí)碳酸鈣已反應(yīng)完，不再產(chǎn)生氣體，故表中n的數(shù)值為6.8；
②根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，完全反應(yīng)后，剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量為6.8g，石灰石樣品的質(zhì)量減去剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量就是樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可；
③根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，第1、2次反應(yīng)后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量都為5g，說明20g稀鹽酸恰好能與石灰石中的5g碳酸鈣完全反應(yīng)．根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和第1次完全反應(yīng)中碳酸鈣的質(zhì)量，即可計(jì)算出第一次參與反應(yīng)的HCl質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可．

解答 解：①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，第1、2次反應(yīng)后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量都為5g，而第3次反應(yīng)后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量為3.2g，說明此時(shí)碳酸鈣已反應(yīng)完，不再產(chǎn)生氣體，故表中n的數(shù)值為6.8；
②樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{20g-6.8g}{20g}$×100%=66%；
③由題分析20g稀鹽酸恰好能與石灰石中的5g碳酸鈣完全反應(yīng)
設(shè)第一次參與反應(yīng)的HCl質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73
5g     x
$\frac{100}{5g}$=$\frac{73}{x}$
x=3.65g
鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{3.65g}{20g}$×100%=18.25%．
答：鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.25%．
故答案為：①6.8；
②66%；
③18.25%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式和溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算的能力．