Question

15．我會(huì)計(jì)算
為測(cè)定石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究，取10g石灰石樣品放入燒杯中，加入稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡為止（石灰石 中的雜質(zhì)不溶于水，也不反應(yīng)），并繪制了加入稀鹽酸的質(zhì)量與放出氣體質(zhì)量的坐標(biāo)圖（見圖）．
（1）碳酸鈣完全反應(yīng)用去稀鹽酸的質(zhì)量為84.32 g．
（2）該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
（3）當(dāng)鹽酸和石灰石恰好完全反應(yīng)時(shí)，所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？10%（規(guī)范寫出計(jì)算過(guò)程）
某同學(xué)為探究某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，先后分別進(jìn)行了四次實(shí)驗(yàn)，（雜質(zhì)不溶于水，也不參加反應(yīng)）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 項(xiàng)目	第一次	第二次	第三次	第四次
所取石灰石樣品的質(zhì)量/g	12	12	12	12
所加稀鹽酸的質(zhì)量/g	25	35	49	70
生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量/g	2.2	3.1	4.4	4.4

根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，試回答以下問(wèn)題：
（1）上表四次實(shí)驗(yàn)中，第次實(shí)驗(yàn)樣品里的碳酸鈣就已反應(yīng)完？
（2）該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）第三次實(shí)驗(yàn)所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？

Answer 1

分析 根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，依據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算；
（1）第1、2次比較可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)稀鹽酸的質(zhì)量增加時(shí)，氣體的質(zhì)量也在增加，說(shuō)明第1份中碳酸鈣沒(méi)有完全反應(yīng)，稀鹽酸完全反應(yīng)；
（2）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量和方程式計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量和方程式計(jì)算氯化鈣的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算樣品中氯化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）通過(guò)分析圖象中的數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)可知，碳酸鈣完全反應(yīng)用去稀鹽酸的質(zhì)量為84.32g；
（2）生成二氧化碳的質(zhì)量為3.52g
設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x，生成氯化鈣的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂0+CO₂↑
 100                111             44
   x                    y             3.52g
          $\frac{100}{x}$=$\frac{111}{y}$=$\frac{88}{3.52g}$
           x=8g
           y=8.88g
所以石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{8g}{10g}$×100%=80%；
所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{8.88g}{84.32g+8g-3.52g}$×100%=10%；
（1）第1、2次比較可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)稀鹽酸的質(zhì)量增加時(shí)，氣體的質(zhì)量也在增加，說(shuō)明第1份中碳酸鈣沒(méi)有完全反應(yīng)，稀鹽酸完全反應(yīng)，并且每消耗25g鹽酸生成2.2g二氧化碳，第三次加入49g鹽酸生成4.4g二氧化碳后，二氧化碳的質(zhì)量不再增加，說(shuō)明第三、四次實(shí)驗(yàn)樣品里的碳酸鈣就已反應(yīng)完；
（2）設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為m，生成氯化鈣的質(zhì)量為n
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂0+CO₂↑
100                 111            44
m                      n             4.4g
$\frac{100}{m}$=$\frac{111}{n}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=10g，
y=11.1g
品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{10g}{12g}$×100%=83.3%；
（3）第三次實(shí)驗(yàn)所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{11.1g}{49+10g-4.4g}$×100%=20.3%．
故答案為：（1）84.32；
（2）80%；
（3）10%；
（1）三、四；
（2）83.3%；
（3）20.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，難度不大，注意解題的規(guī)范性和準(zhǔn)確性．