Question

某化學(xué)興趣小組為測定一種石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進行如下實驗：
①稱取25.0g石灰石樣品，平均分成兩份，并分別加工成塊狀和粉末狀；
②將兩份樣品分別投入兩個錐形瓶中，各加入足量的相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸（樣品所含雜質(zhì)不溶于水也不與酸反應(yīng)），測得生成二氧化碳的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖所示：
請回答：
（1）每份樣品充分反應(yīng)后．生成二氧化碳的質(zhì)量為

 

g；該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

%．
（2）若每份樣品中加入l00.0g稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)，求反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（要求寫出計算過程．不考慮水、氯化氫的逸出．結(jié)果精確到0.1%）
解：
（3）由圖中曲線分析得出，影響該化學(xué)反應(yīng)速率的因索是：

 

請另外舉出-個生活或生產(chǎn)中控制化學(xué)反應(yīng)速率的實例：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)生成二氧化碳的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖，樣品充分反應(yīng)后，二氧化碳質(zhì)量不再隨反應(yīng)時間延長而增加，此時所得二氧化碳質(zhì)量為4.4g；利用碳酸鈣完全反應(yīng)所放出二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，可計算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，并求得樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）由反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量計算出所得溶液中溶質(zhì)氯化鈣的質(zhì)量，并由質(zhì)量守恒定律求得反應(yīng)后溶液質(zhì)量，從而求得反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)關(guān)系圖中粉末狀石灰石與塊狀石灰石完全反應(yīng)所消耗時間的關(guān)系，推斷影響該化學(xué)反應(yīng)速率的因索；并類比生活中的現(xiàn)象，說明生活中控制化學(xué)反應(yīng)速率的實例．

解答：解：（1）根據(jù)曲線可知，樣品充分反應(yīng)后．生成二氧化碳的質(zhì)量為4.4g，
設(shè)每份樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                  4.4g

100

44

=

x

4.4g

   x=10.0g 
該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

10.0g×2

25.0g

×100%=80%
故答案為：4.4；80；
（2）生成的氯化鈣的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑     
           111      44
            y       4.4g

111

44

=

y

4.4g

   y=11.1g   
反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

11.1g

10g+100g-4.4g

×100%=10.5%
答：反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.5%
（3）觀察關(guān)系曲線，可知相等質(zhì)量的粉末狀石灰石反應(yīng)的速率比塊狀石灰石的反應(yīng)速率大，可判斷是由于粉末狀石灰石與稀鹽酸接觸更充分；生活中為防止食品腐敗，通過采取冷藏的方法進行保存，冷藏時溫度降低，食品與氧氣發(fā)生反應(yīng)的速率減小，達到延緩腐敗的目的；
故答案為：反應(yīng)物間的接觸面積；食品冷藏防腐等．

點評：本題是借助于數(shù)學(xué)模型，利用圖表的方式來分析和解決化學(xué)計算中的有關(guān)問題，要求學(xué)生有較強的識圖能力和數(shù)據(jù)分析能力．