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为了测定某种石灰石中碳酸钙的质量分数,取5g石灰石样品放入烧杯中,将60g稀盐酸分成四次加入烧杯中,充分反应后,测得实验数据如下表(样品中的杂质不与盐酸反应也不溶于水)
次 数第一次第二次第三次第四次
加入稀盐酸质量/g15151515
烧杯内剩余物质量/g19.3433.6848.2463.24
请你分析并进行有关计算:
(1)哪几次反应后,盐酸有剩余______.
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数.
(3)上述实验结束后,向烧杯内的物质中加入石灰石至不再产生气泡,过滤.求滤液中溶质的质量分数.(结果精确到0.1%)
【答案】分析:(1)根据质量守恒定律可知,第一次放出二氧化碳的质量=15克+5克-19.34克=0.66克,说明每加入15克盐酸,放出二氧化碳的质量为0.66克.第二次加入15克盐酸后剩余物质的质量=30克+5克-0.66克×2═33.68克,说明符合题目信息,因此此时盐酸无剩余.而第三次加入15g盐酸,生成二氧化碳只有0.44g说明碳酸钙此时完全反应,盐酸有剩余,则第四次的盐酸一点也不反应.所以第三、四次盐酸剩余.
(2)以前三次实验数据为标准先求出反应产生的二氧化碳的质量是1.76g,写出化学方程式并计算出碳酸钙的质量,然后计算出样品中碳酸钙的质量分数.
(3)四次加入盐酸的总质量为60克,然后析出化学方程式并计算出氯化钙的质量,最后计算出溶质的质量分数.
解答:解:(1)根据质量守恒定律可知,第一次放出二氧化碳的质量=15克+5克-19.34克=0.66克,说明每加入15克盐酸,放出二氧化碳的质量为0.66克.第二次加入15克盐酸后剩余物质的质量=30克+5克-0.66克×2═33.68克,说明符合题目信息,因此此时盐酸物剩余.而第三次加入15g盐酸,生成二氧化碳只有0.44g说明碳酸钙此时完全反应,盐酸有剩余,则第四次的盐酸一点也不反应.所以第三、四次盐酸剩余.故答案为:三、四.
(2)根据(1)的分析可知,前二次30克盐酸和碳酸钙完全反应,二氧化碳的质量=30克+5克-33.68克=1.32克,第三次15g盐酸和碳酸钙反应,碳酸钙有剩余产生的二氧化碳的质量=0.44g.所以该反应中产生的二氧化碳的总量是1.32g+0.44g=1.76g.
设碳酸钙的质量为x.
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
100                 44
x                   1.76g

得:x=4g∴样品中碳酸钙的质量分数=×100%=80%.
(3)由(1)分析可知,每加入15克盐酸放出二氧化碳的质量为0.66克,所以加入60克盐酸放出二氧化碳的质量=0.66克×4═2.64克,设需要碳酸钙的质量为Y,生成氯化钙的质量为Z.
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
100         111      44
Y            Z    2.64g

得:Y=6g

得:Z=6.66克
∴反应后溶液(滤液)的质量=60g+6g-2.64g=63.36g.
∴滤液中溶质的质量分数=×100%≈10.5%
答:(2)样品中碳酸钙的质量分数为80%;(3)滤液中溶质的质量分数为10.5%.
点评:掌握化学方程式的计算格式和规范性,学会分析表格并从中得到一些信息的方法.
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次 数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸质量/g 15 15 15 15
烧杯内剩余物质量/g 19.34 33.68 48.24 63.24
请你分析并进行有关计算:
(1)哪几次反应后,盐酸有剩余
 

(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数.
(3)上述实验结束后,向烧杯内的物质中加入石灰石至不再产生气泡,过滤.求滤液中溶质的质量分数.(结果精确到0.1%)

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(1)哪几次反应后,盐酸有剩余___________________________________________。

(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数。

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(1)哪几次反应后,盐酸有剩余___________________________________________。
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
(3)上述实验结束后,向烧杯内的物质中加入石灰石至不再产生气泡,过滤。求滤液中溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)

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次 数 第一次 第二次 第三次 第四次
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