Question

（2013?哈爾濱模擬）某學(xué)校化學(xué)興趣小組的同學(xué)想測定某建筑工地大理石中碳酸鈣的含量，做了如下實(shí)驗(yàn)：首先稱取50g該大理石樣品放入燒杯中，然后將200g的稀鹽酸分5次加入燒杯內(nèi)（假設(shè)其余雜質(zhì)均不與鹽酸反應(yīng)也不溶于水）進(jìn)行充分反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)記錄如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
稀鹽酸的質(zhì)量	40g	40g	40g	40g	40g
剩余固體質(zhì)量	40.0g	X	20.0g	10.0g	5.0g

請回答下列問題：
（1）該小組同學(xué)要用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%濃鹽酸配制所需的200克稀鹽酸，則需濃鹽酸的質(zhì)量為

100g

（2）寫出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

（3）列出求解生成二氧化碳總質(zhì)量的比例式

100

44

=

45g

x

，或

100

45g

=

44

x

（4）向第二次反應(yīng)后所得溶液中加入8.8g水，則所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

22.2%

（5）某工廠要想制得280t含雜質(zhì)10%的生石灰，需要這種大理石的質(zhì)量為

500t

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)第一次加入40g稀鹽酸，導(dǎo)致固體由50g變成了40g，減少了10g，第三次也是有20g變成10g，說明每加入40g鹽酸能夠使固體減少10g，依據(jù)雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的是碳酸鈣，結(jié)合方程式計(jì)算出所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)式分析解答；
（2）碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，據(jù)此書寫方程式；
（3）第5次加入40g鹽酸，固體減少5g，說明樣品中碳酸鈣反應(yīng)完畢，依據(jù)碳酸鈣的總質(zhì)量計(jì)算生成的二氧化碳的總質(zhì)量，列出比例式；
（4）利用第二次實(shí)驗(yàn)所消耗碳酸鈣的量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算出生成的氯化鈣的質(zhì)量，由溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式，求出加入水后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）由50g樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量是5g，計(jì)算樣品中碳酸鈣的純度，并據(jù)碳酸鈣分解的反應(yīng)方程式計(jì)算需要大理石的質(zhì)量．

解答：解：（1）第一次加入40g稀鹽酸，導(dǎo)致固體由50g變成了40g，減少了10g，第三次也是有20g變成10g，說明每加入40g鹽酸反應(yīng)10g碳酸鈣
設(shè)反應(yīng)10g碳酸鈣需要鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量是y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73   
10g    y

100

10g

=

73

y

  解得x=7.3g
40g稀鹽酸含有溶質(zhì)的質(zhì)量是7.3g，則200g稀鹽酸中含有溶質(zhì)的質(zhì)量是7.3g×5=36.5g；
需要濃鹽酸的質(zhì)量是

36.5g

36.5%

=100g；
（2）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）要求生成二氧化碳的總質(zhì)量，則須求出所有碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，第5次加入40g鹽酸，固體減少5g，說明樣品中碳酸鈣反應(yīng)完畢，所以碳酸鈣的總質(zhì)量是50g-5g=45g
設(shè)45g碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的總質(zhì)量是x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
45g                   x
則求解生成二氧化碳總質(zhì)量的比例式是：

100

44

=

45g

x

，或

100

45g

=

44

x

（4）第二次反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量是20g，設(shè)生成的二氧化碳的質(zhì)量是a，生成氯化鈣的質(zhì)量是b
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100          111      44
20g           b       a

100

20g

=

111

b

       b=22.2g

100

20g

=

44

a

        a=8.8g
所以向第二次反應(yīng)后所得溶液中加入8.8g水，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

22.2g

20g+80g+8.8g-8.8g

×100%=22.2%；
（5）根據(jù)以上分析，該大理石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

45g

50g

×100%=90%
設(shè)需要這種大理石的質(zhì)量為m
CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑
100        56
m×90%    280t×（1-10% ）

100

m×90%

=

56

280t×(1-10% )

        m=500t
故答案為：
（1）100g；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）

100

44

=

45g

x

，或

44

100

=

x

45g

；
（4）22.2%；
（5）500t．

點(diǎn)評：本題考查綜合、全面，分析透徹每次加入40g稀鹽酸固體剩余物質(zhì)量的變化，對反應(yīng)進(jìn)行的情況進(jìn)行判斷，這是解決本題的基礎(chǔ)，該題可很好考查學(xué)生分析、解決問題的能力，本題涉及的方程式計(jì)算較多，要找準(zhǔn)已知量，細(xì)心分析．