Question

3．某化學(xué)興趣小組為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取用2g石灰石樣品，把20g稀鹽酸分4次加入樣品中（雜質(zhì)不反應(yīng)，也不溶于水），充分反應(yīng)后經(jīng)過濾，干燥等操作，最后稱量，得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

稀鹽酸的用量	剩余固體的質(zhì)量
第一次加入5g	1.5g
第二次加入5g	1.0g
第三次加入5g	0.5g
第四次加入5g	0.3g

（1）求石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）求所用稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
（3）這樣的方法求得鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)往往偏小，請分析原因．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由樣品質(zhì)量和雜質(zhì)質(zhì)量就可以計(jì)算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2
（2）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量計(jì)算鹽酸完全反應(yīng)時(shí)消耗的HCl的質(zhì)量，利用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算該稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，前三次所加入的稀鹽酸都完全發(fā)生了反應(yīng)，在計(jì)算稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)可使用前三次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
（3）根據(jù)當(dāng)鹽酸的濃度很稀的時(shí)候，反應(yīng)速度很慢，鹽酸沒有完全反應(yīng)解答．

解答 解：（1）比較第加入一、二、三次的數(shù)據(jù)可知：5g鹽酸完全反應(yīng)可以消耗碳酸鈣2.0g-1.5g=0.5g；第四次中僅減少了0.5g-0.3g=0.2g，沒有減少到0.5g，說明此時(shí)碳酸鈣已完全反應(yīng)，樣品中含有0.3g雜質(zhì)．
樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{2g-0.3g}{2g}×$100%=85%；
（2）設(shè)與0.5克碳酸鈣反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 
100   73
0.5g    x     
$\frac{100}{0.5g}=\frac{73}{x}$
x=0.365g
所用稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.365g}{5g}×$100%=7.3%；
（3）這樣的方法求得鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)往往偏小，原因是當(dāng)鹽酸的濃度很稀的時(shí)候，反應(yīng)速度很慢，鹽酸沒有完全反應(yīng)．
答案：
（1）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85；
（2）所用稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.3%  
（3）當(dāng)鹽酸的濃度很稀的時(shí)候，反應(yīng)速度很慢，鹽酸沒有完全反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算時(shí)，一定要選取溶液中溶質(zhì)完全反應(yīng)時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，這樣求得的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)才是溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．