Question

化學(xué)興趣小組同學(xué)在綜合實(shí)踐活動(dòng)中了解到，某石灰廠有一批石灰石原料，其中含有的雜質(zhì)是二氧化硅（二氧化硅不溶于水，不能與酸反應(yīng)，高溫時(shí)不分解）．為了測(cè)定該石灰石的純度，興趣小組同學(xué)取30g這種石灰石樣品，用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的未知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸200g等分4次加入，每次充分反應(yīng)后，經(jīng)過濾、干燥后稱量，剩余固體的質(zhì)量見下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào) 有關(guān)數(shù)據(jù)	第一次	第二次	第三次	第四次
剩余固體的質(zhì)量/g	20	10	6	6

根據(jù)以上信息，解答下列問題（解答后兩問必須寫出計(jì)算的過程）：
（1）石灰石樣品中所含雜質(zhì)的質(zhì)量為________g；
（2）第一次實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為多少？
（3）所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

解：（1）由表中的數(shù)據(jù)可知，第三次與第四次反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量相等，說明，第三次時(shí)碳酸鈣已是完全反應(yīng)，剩余的固體為雜質(zhì)，雜質(zhì)的質(zhì)量為6g
（2）第一次實(shí)驗(yàn)消耗石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為：30g-20g=10g，
第一次消耗稀鹽酸的質(zhì)量為：=50g
設(shè)第一次消耗50g稀鹽酸中氯化氫的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)量為y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73 44
10g x y
= x=7.3g
= y=4.4g
（3）所用稀鹽酸中溶質(zhì)氯化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：
=14.6%
答（1）石灰石樣品中所含雜質(zhì)的質(zhì)量為6g；（2）第一次實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為4.4g；（3）所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是14.6%．
分析：（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，第三次與第四次反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量相等，說明，第三次時(shí)碳酸鈣已是完全反應(yīng)，剩余的固體為雜質(zhì)；
（2）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的方程式，由第一次消耗的碳酸鈣的質(zhì)量可求出生成的二氧化碳及消耗的鹽酸溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量；
（3）根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：此題是考查學(xué)生對(duì)圖表的分析能力，并利用分析結(jié)果進(jìn)行計(jì)算．關(guān)鍵是把握住完全反應(yīng)的數(shù)據(jù)，利用有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算．