Question

某化學興趣小組想檢測大理石中碳酸鈣的質量分數(shù)，他們稱取11克樣品，將80克稀鹽酸分4次加入，測得的數(shù)據(jù)如下表（雜質不與鹽酸反應，也不溶于水）．如圖是兩套實驗室常用的氣體制取裝置，請回答：

加入稀鹽酸的次序	1	2	3	4
加入稀鹽酸的質量（克）	20	20	20	20
剩余固體的質量（克）	7	3	1	1

（1）大理石中碳酸鈣的質量分數(shù)；
（2）反應所用的稀鹽酸的質量分數(shù)；
（3）恰好完全反應時溶質的質量分數(shù)．

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應方程式的計算,有關溶質質量分數(shù)的簡單計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）由圖示數(shù)據(jù)可知，第三次和第四次剩余固體的質量相等，說明第三次反應中大理石中碳酸鈣已完全反應，剩余固體的質量就是大理石中雜質的質量，據(jù)此得出大理石中碳酸鈣的質量進而求出大理石中碳酸鈣的質量分數(shù)即可；
（2）根據(jù)第一次中稀鹽酸完全反應，且20g稀鹽酸完全反應消耗碳酸鈣的質量為11g-7g=4g，第三次固體的質量減少2g，所以第三次只有10g鹽酸參加反應，利用碳酸鈣的質量求出參見反應鹽酸中溶質的質量，從而求出所用的稀鹽酸的質量分數(shù)進行解答；
（3）根據(jù)恰好完全反應時消耗鹽酸的質量為50g，求出生成氯化鈣的質量，利用溶質質量分數(shù)公式求出恰好完全反應時溶質的質量分數(shù)即可．

解答：解：（1）大理石中碳酸鈣的質量分數(shù)=

11g-1g

11g

×100%≈90.9%；
（2）第一次中稀鹽酸完全反應，且20g稀鹽酸完全反應消耗碳酸鈣的質量為11g-7g=4g，第三次固體的質量減少2g，所以第三次只有10g鹽酸參加反應，所以參加反應鹽酸的質量=20g+20g+10g=50g，碳酸鈣質量=11g-1g=10g．
設生成二氧化碳的質量為x，參見反應鹽酸中溶質的質量為y，生成氯化鈣的質量為z．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73     111      44
10g    y      z       x

100

10g

=

44

x

x=4.4g

100

10g

=

73

y

y=7.3g

100g

10g

=

111

z

z=11.1g
反應所用的稀鹽酸的質量分數(shù)=

7.3g

50g

×100%=14.6%
（3）恰好完全反應時溶質的質量分數(shù)=

11.1g

10g+50g-4.4g

×100%≈20%
答：（1）大理石中碳酸鈣的質量分數(shù)為90.9%；
（2）反應所用的稀鹽酸的質量分數(shù)為14.6%；
（3）恰好完全反應時溶質的質量分數(shù)為20%．

點評：本題主要考查學生運用化學方程式和質量分數(shù)公式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．