Question

8．某合作學(xué)習(xí)小組的冋學(xué)們，欲測(cè)定10g某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，迸行了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）配制100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸，需圖1所示鹽酸的質(zhì)量20g．
（2）將（1）中配制好的100g稀鹽酸逐漸加入到盛有10g石灰石樣品的燒杯中，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與加入稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系如圖2所示（假設(shè)石灰石樣品中的雜質(zhì)不含鈣元素，也不與稀鹽酸反應(yīng)）．
①圖中a點(diǎn)的數(shù)值為3.3．
②計(jì)算該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
③加入的100g稀鹽酸與10g石灰石樣品充分反應(yīng)后過濾，求所得濾液中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變，設(shè)需要36.5%的濃鹽酸的質(zhì)量為x，則100g×7.3%=36.5%x，x=20g；
（2）從圖2可知，反應(yīng)結(jié)束后生成氣體的稀鹽酸的質(zhì)量為75g，則HCl的質(zhì)量為75g×7.3%，再用化學(xué)方程式即可計(jì)算出參與反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量和生成的二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而可求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，反應(yīng)前后，燒杯內(nèi)鈣元素沒有損失，故反應(yīng)后燒杯中鈣元素的質(zhì)量不變．

解答 解：（1）稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變，設(shè)需要36.5%的濃鹽酸的質(zhì)量為x，則100g×7.3%=36.5%x，x=20g；故填：20；
（2）設(shè)石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73             44
x   75g×7.3%         y
$\frac{100}{x}=\frac{73}{75g×7.3%}=\frac{44}{y}$
x=7.5g
y=3.3g
石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{7.5g}{10g}$×100%=75%
鈣元素的質(zhì)量為：7.5g×$\frac{40}{100}$×100%=3g
濾液中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{3g}{100g+7.5g-3.3g}$×100%≈2.9%
答案：
（1）20；
（2）①3.3；②該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%；③濾液中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.9%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相關(guān)計(jì)算和依據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，難度不大，但解答時(shí)要細(xì)心計(jì)算．