Question

为测定某地石灰石样品中碳酸钙的质量分数，进行以下实验；向装有5.0g石灰石样品的烧杯中，加入23.6g稀盐酸，恰好完全反应，烧杯中剩余物质的总质量随时间变化关系如下表：（石灰石中的杂质不参加反应且难溶于水，生成的气体全部逸出）

时间/min	t1	t2	t3	t4	t5	t6
烧杯中剩余物质的总质量/g	28.35	28.1	27.85	27.6	27.5	27.5

求：

（1）最终生成二氧化碳多少克；

（2）样品中碳酸钙的质量分数；

（3）将反应后烧杯中的剩余物质加入30.5克水变成不饱和溶液后进行过滤，可以得到滤液的溶质质量分数是多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）1.1g； （2）50%； （3）5%

【解析】

试题分析：（1）由于石灰石样品中的碳酸钙能与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳（逸出），故反应后烧杯中剩余物质的总质量会减小，根据质量守恒定律可知，减少的质量即为生成的二氧化碳的质量，结合实验数据可知，烧杯中最终剩余物质的总质量是27.5g，所以生成的二氧化碳质量是5g+23.6g-27.5g=1.1g。

（2）依据二氧化碳的质量，结合反应的化学方程式，可计算出样品中碳酸钙的质量，进而可求出样品中碳酸钙的质量分数。

解，设样品中CaCO₃的质量为x，

CaCO₃＋2HCl＝CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑

100              44

x             1.1g

100:44=x：1.1g

解得，x=2.5g

则样品中碳酸钙的质量分数=×100%＝50%

答：样品中碳酸钙的质量分数为50%。

（3）根据题意，由于石灰石样品中的碳酸钙能与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳（逸出），而石灰石中的杂质不参加反应且难溶于水，故当加入23.6g稀盐酸，二者恰好完全反应时，所得溶液恰好为反应生成的CaCl₂溶液，则同样依据化学方程式，可求出生成的氯化钙质量，再除以最后所得溶液的质量，即可求得滤液的溶质质量分数。

解，设反应生成的CaCl₂的质量为y，

CaCO₃＋2HCl＝CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑

111    44

y      1.1g

111:44=y：1.1g

解得，y=2.775g

则得到滤液的溶质质量分数=×100%＝5%

答：得到滤液的溶质质量分数是5%。

考点：根据化学反应方程式的计算，有关溶质质量分数的简单计算

点评：此题是关于化学方程式的计算题，主要是利用图表及反应方程式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的数据分析能力；解题的关键是要能通过数据的比较，结合质量守恒定律，判断出反应生成的二氧化碳的质量，然后根据相关的化学反应方程式，并依据已知量对未知的应求量进行求解计算即可，注意解题要规范。