Question

16．某學(xué)校的學(xué)習(xí)小組對當(dāng)?shù)氐氖�灰石礦區(qū)進(jìn)行調(diào)查，測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16g，把80g稀鹽酸分四次加入，測量過程所得數(shù)據(jù)見下表（已知石灰石樣品中含有的二氧化硅等雜質(zhì)不溶于水，不與稀鹽酸反應(yīng)）．請計(jì)算：

序號(hào)	加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	剩余固體的質(zhì)量/g
第1次	20	11
第2次	20	6
第3次	20	2.8
第4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?jǐn)?shù)是82.5%．
（3）求鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
NaOH含量的測定：
同學(xué)取10.0g含氫氧化鈉（碳酸鈉）粗產(chǎn)品，逐滴加入20%的鹽酸至恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗鹽酸的質(zhì)量為36.5g．放出CO₂  0.44g（不考慮二氧化碳?xì)怏w的溶解）．求原粗產(chǎn)品中NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（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2.8．
（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?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2.8．
故答案為：2.8．
（2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{16g-2.8g}{16g}×100%$=82.5%．
答：樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為82.5%．
（3）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(yīng)
解：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
∴$\frac{100}{5g}=\frac{73}{x}$，
解之得：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%．
解：（1）設(shè)與粗產(chǎn)品中碳酸鈉反應(yīng)消耗的氯化氫的質(zhì)量為x．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
                73                       44
                 x                      0.44g
$\frac{73}{x}=\frac{44}{0.44g}$
x=0.73g
（2）36.5g 20%鹽酸溶液中含氯化氫的質(zhì)量為：36.5g×20%=7.3g
與粗產(chǎn)品中氫氧化鈉反應(yīng)消耗氯化氫的質(zhì)量為：
7.3g一0.73g=6.57g
設(shè)粗產(chǎn)品中含氫氧化鈉的質(zhì)量為y．
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
 40      36.5
 y       6.57g
$\frac{40}{y}=\frac{36.5}{6.57g}$
   y=7.2g
粗產(chǎn)品中含氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：7.2g/10g×100%=72.0%．

點(diǎn)評 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．