Question

10．化學(xué)研究小組為測(cè)定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取100g石灰石樣品放在燒杯中，然后向其中逐滴加入一定量某質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，使之與樣品充分反應(yīng)（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）．隨著反應(yīng)進(jìn)行，加入稀鹽酸的質(zhì)量與反應(yīng)得到氣體的質(zhì)量變化關(guān)系如圖所示．請(qǐng)完成下列計(jì)算內(nèi)容：
（1）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（2）所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）加入150g稀鹽酸反應(yīng)后，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（保留到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)曲線圖，充分反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量為33g，用反應(yīng)的化學(xué)方程式，由生成二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，碳酸鈣質(zhì)量與樣品質(zhì)量比即為樣品中碳酸鈣含量；
（2）由放出二氧化碳的質(zhì)量，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算出恰好完全時(shí)所加稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量，再使用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算出所用稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，根據(jù)提供的數(shù)據(jù)和反應(yīng)的化學(xué)方程式可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算和判斷．

解答 解：由圖示可知，
設(shè)樣品中碳酸鈣質(zhì)量為x，所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為y，反應(yīng)后所得氯化鈣溶質(zhì)為z，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100         73     111             44
x             y       z                33g
$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{111}{z}=\frac{44}{33g}$
x=75g
y=54.75g
z=83.25g
（1）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是=$\frac{75g}{100g}×$100%=75%；
（2）所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{54.75g}{150g}×$100%=36.5%；
（3）加入150g稀鹽酸反應(yīng)后，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{83.25g}{75g+150g-33g}×$100%≈43.4%
答案：
（1）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是75%；
（2）所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是36.5%；
（3）所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是43.4%．

點(diǎn)評(píng) 在對(duì)數(shù)形結(jié)合類問題中的表示變化的曲線進(jìn)行分析時(shí)，曲線的折點(diǎn)的特殊意義是分析的重點(diǎn)．