Question

2．某學校的學習小組對當?shù)氐氖�灰石礦區(qū)進行調(diào)查，測定石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，采用的方法如下：取該石灰石樣品16克放入燒杯，把80克稀鹽酸平均分成四份依次加入，測量過程所得數(shù)據(jù)見下表（已知石灰石樣品中含有的二氧化硅等雜質(zhì)不溶于水，也不與稀鹽酸反應）．請計算：

序號	加入稀鹽酸的質(zhì)量/克	剩余固體的質(zhì)量/克
第一次	20	11
第二次	20	6
第三次	20	2.8
第四次	20	n

（1）上表中n的數(shù)值為2.8．
（2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為82.5%．
（3）請用圖表示出滴加鹽酸的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的質(zhì)量之間的關系．（橫坐標表示滴加鹽酸的質(zhì)量，縱坐標表示產(chǎn)生氣體的質(zhì)量）
（4）小明同學計算所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，計算過程如下：
解：設鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
13.2g  80x
100：73=13.2：80x
x=12%
小明的計算過程中存在明顯錯誤，你能通過列式計算進行糾正嗎？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，第1、2次反應后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量都為5g，而第3次反應后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量為3.2g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產(chǎn)生氣體，故表中n的數(shù)值為2.8；
（2）根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，完全反應后，剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量為2.8g，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)量分數(shù)公式計算即可；
（4）根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，第1、2次反應后固體物質(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．根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式和第1次完全反應中碳酸鈣的質(zhì)量，即可計算出第一次參與反應的HCl質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)公式計算即可；
（3）根據(jù)計算出的碳酸鈣質(zhì)量和鹽酸的質(zhì)量分數(shù)，計算參加反應的稀鹽酸的質(zhì)量和二氧化碳的質(zhì)量，然后進行作圖．

解答 解：（1）根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，第1、2次反應后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量都為5g，而第3次反應后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量為3.2g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產(chǎn)生氣體，所以表中n的數(shù)值為2.8；
（2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{16g-2.8g}{16g}$×100%=82.5%；
答：樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為82.5%；
（4）由試題分析20g稀鹽酸恰好能與石灰石中的5g碳酸鈣完全反應，
設第一次參與反應的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)量分數(shù)為：$\frac{3.65g}{20g}$×100%=18.25%；
（4）通過分析可知碳酸鈣樣品中含有碳酸鈣質(zhì)量為13.2g，
設需要的稀鹽酸質(zhì)量為y，生成的二氧化碳質(zhì)量為z，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73             44
13.2g y×18.25%       z
 $\frac{100}{13.2g}$=$\frac{73}{y×18.25%}$=$\frac{44}{z}$
  y=52.8g
  z=5.81g
所以
故答案為：（1）2.8；
（2）82.5%； 
（3）；
（4）18.25%．

點評 本題主要考查學生利用化學方程式和溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)公式進行計算的能力．