Question

為了測(cè)定石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩同學(xué)分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)（雜質(zhì)不溶于水且不參加反應(yīng)）．
甲同學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)與所得數(shù)據(jù)如下：（每次取用的石灰石質(zhì)量相同，稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同）

實(shí)驗(yàn)	第一次	第二次	第三次
取用石灰石的質(zhì)量/g	m	m	m
取用稀鹽酸的質(zhì)量/g	30	60	90
反應(yīng)后過(guò)濾得到固體的質(zhì)量（已干燥）/g	6	2	1

乙同學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)：
①稱取質(zhì)量為W₁g的石灰石樣品，放入燒杯中；
②在燒杯中加入40g稀鹽酸，充分?jǐn)嚢�，有氣泡產(chǎn)生；
③充分反應(yīng)后過(guò)濾、干燥，稱得固體質(zhì)量為W₂g；
④______．
請(qǐng)你分析與計(jì)算：
（1）甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______．
（2）完成乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)④中的步驟與預(yù)期現(xiàn)象______，該實(shí)驗(yàn)步驟的目的是______．
（3）比較甲、乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，你認(rèn)為_(kāi)_____（填“甲同學(xué)”或“乙同學(xué)”）方案較好，理由是______．
（4）求甲同學(xué)所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（數(shù)據(jù)精確到0.1%）

Answer 1

解：乙同學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)：乙同學(xué)要測(cè)定石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，必須確定W₂g的固體質(zhì)量中不含有碳酸鈣．由碳酸鈣能與鹽酸反應(yīng)的性質(zhì)可知，步驟④是：在固體中滴加稀鹽酸，檢驗(yàn)剩余固體中沒(méi)有碳酸鈣
請(qǐng)你分析與計(jì)算：
（1）由表格中的數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知，每30g的鹽酸能與4g的碳酸鈣反應(yīng)，由此可知，m的值是10g，第三次剩余的1g固體是雜質(zhì)．所以，甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：=90%．
（2）由上述分析可知：完成乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)④中的步驟與預(yù)期現(xiàn)象：在固體中滴加稀鹽酸，沒(méi)有氣泡產(chǎn)生；該實(shí)驗(yàn)步驟的目的是：檢驗(yàn)剩余固體中沒(méi)有碳酸鈣，確保W₂g全部是雜質(zhì)的質(zhì)量從而使測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠．
（3）比較甲、乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，乙同學(xué)的方案較好，理由是：乙同學(xué)的操作步驟簡(jiǎn)單，所用的藥品也相對(duì)較少．
（4）設(shè)30 g稀鹽酸中HCl 的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100 73
4g x
解得：x=2.97g
稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：=9.9%．
故答為：④在固體中滴加稀鹽酸，檢驗(yàn)剩余固體中沒(méi)有碳酸鈣．（1）90%；（2）在固體中滴加稀鹽酸，沒(méi)有氣泡產(chǎn)生； 檢驗(yàn)剩余固體中沒(méi)有碳酸鈣，確保W₂g全部是雜質(zhì)的質(zhì)量從而使測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠．（3）乙同學(xué)，操作步驟簡(jiǎn)單，所用的藥品也相對(duì)較少；（4）甲同學(xué)所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.9%．
分析：乙同學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)：根據(jù)碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)分析乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟④；
請(qǐng)你分析與計(jì)算：
（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)對(duì)比分析30g的鹽酸完全反應(yīng)時(shí)反應(yīng)掉的碳酸鈣的質(zhì)量，確定出m的值、雜質(zhì)的質(zhì)量，從而求出甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)，分析乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)④中的實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)步驟的目的；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的步驟、藥品的用量等對(duì)比分析甲乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)；
（4）根據(jù)上述分析，30g鹽酸反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量，求出30g鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，再求出用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題屬于表格數(shù)據(jù)體，一些解題的信息包含在數(shù)據(jù)中，解題的關(guān)鍵是，通過(guò)數(shù)據(jù)的對(duì)比找出有用的信息來(lái)解答問(wèn)題．