Question

18．某化學學習小組用足量的稀鹽酸對15g石灰石樣品（雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應，不考慮稀鹽酸的揮發(fā)）進行科學探究．實驗裝置如圖甲：
有關數(shù)據(jù)如圖：當A裝置中無氣體產(chǎn)生時測得B裝置的質(zhì)量增加了44g；C置的質(zhì)量沒發(fā)生變化且無明顯現(xiàn)象．
，其他數(shù)據(jù)見乙、丙圖．請你回答：
（1）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為10克；
（2）所用稀鹽酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？寫出計算過程．

Answer 1

分析 （1）通過觀察A中剩余固體質(zhì)量和加入鹽酸的關系可知，當加入鹽酸的質(zhì)量大于m₂g時，剩余固體的質(zhì)量不再減少，由題意可知剩余固體是雜質(zhì)，雜質(zhì)的質(zhì)量是5g，則可知石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量；
（2）由碳酸鈣的質(zhì)量，根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應的方程式所表示的質(zhì)量關系，就可以求出15g樣品最多能生成二氧化碳氣體的質(zhì)量，還可以求出參加反應的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由反應后溶液的質(zhì)量、參加反應的碳酸鈣的質(zhì)量和生成的二氧化碳的質(zhì)量，可以求出參加反應的鹽酸溶液的質(zhì)量，在根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算公式就可以求出用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）由A中剩余固體質(zhì)量和加入鹽酸的關系可知，雜質(zhì)的質(zhì)量是5g，石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量是15g-5g=10g；
（2）設參加反應的鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        73                        
10g         x                           
$\frac{100}{73}=\frac{10g}{x}$
解得：x=7.3g
根據(jù)題意，A中余下的質(zhì)量110.3克應該是鹽酸的質(zhì)量加上石灰石樣品的質(zhì)量減去A中揮發(fā)走的水和二氧化碳的質(zhì)量，即B增重的質(zhì)量44克，所以列式為：m₂+15g-44g=110.3g，m₂=139.3g．
所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是$\frac{7.3g}{139.3g}$×100%=5.2%．
答：（1）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為10 g；（2）所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是5.2%．

點評 本題主要考查了有關溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)與化學方程式的綜合計算，計算的難點是反應前后有關溶液質(zhì)量的分析判定，判定的依據(jù)就是質(zhì)量守恒定律．