Question

某中學(xué)化學(xué)活動(dòng)小組同學(xué)欲測(cè)定某石灰石礦的純度，他們?nèi)∫欢ㄙ|(zhì)量的石灰石樣品粉末，加入一只大燒杯（質(zhì)量為50g）中，分4次加入某質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，實(shí)驗(yàn)中用電子天平準(zhǔn)確稱量充分反應(yīng)后燒杯及燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4
每次加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	50	100	150	200
燒杯及燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)的質(zhì)量/g	147.8	243.4	386.8	582.4

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，回答下列問題．
（1）發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)列出礦石樣品中所含碳酸鈣的質(zhì)量（x）的比例式為

 

；
（3）該石灰石樣品的純度為

 

；
（4）用36.5%的濃鹽酸配制實(shí)驗(yàn)中所用稀鹽酸，需要加水的質(zhì)量為

 

；
（5）向第4次實(shí)驗(yàn)后的燒杯中至少再加入

 

g該石灰石粉末，充分反應(yīng)后，再加入27g水過濾，可得到10%的中性的氯化鈣溶液．（過濾時(shí)濾液損失不計(jì)）

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算

專題：綜合計(jì)算（圖像型、表格型、情景型計(jì)算題）

分析：（1）根據(jù)鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)第二次實(shí)驗(yàn)加入100g鹽酸生成二氧化碳的質(zhì)量=147.8g+100g-243.4g=4.4g，可知加入50g鹽酸生成二氧化碳的質(zhì)量為2.2g，第三次生成二氧化碳的質(zhì)量=243.4g+150g-386.8=6.6g，第四次加入200g鹽酸生成二氧化碳的質(zhì)量=386.8g+200g-582.4g=4.4g，說明鹽酸有剩余，所以碳酸鈣完全反應(yīng)，利用二氧化碳的質(zhì)量求出碳酸鈣的質(zhì)量進(jìn)行解答．
（3）根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量求出純度；
（4）根據(jù)50g鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為2.2g，可求出鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）根據(jù)剩余鹽酸的質(zhì)量求出加入石灰石的質(zhì)量．

解答：解：（1）鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，第二次實(shí)驗(yàn)加入100g鹽酸生成二氧化碳的質(zhì)量=147.8g+100g-243.4g=4.4g，可知加入50g鹽酸生成二氧化碳的質(zhì)量為2.2g，第三次生成二氧化碳的質(zhì)量=243.4g+150g-386.8=6.6g，第四次加入200g鹽酸生成二氧化碳的質(zhì)量=386.8g+200g-582.4g=4.4g．所以，生成二氧化碳的質(zhì)量=2.2g+4.4g+6.6g+4.4g=17.6g
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x，反應(yīng)的鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量為y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73             44
x      y              17.6g

100

x

=

73

y

=

44

4.4g

  解得：x=40g  y=29.2g；
（3）設(shè)雜質(zhì)的質(zhì)量為y．
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：
50g+100g+150g+200g+y+50g+40g=582.4g+17.6g
y=10g
該石灰石樣品的純度=

40g

40g+10g

×100%=80%．
（4）設(shè)50g鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為z
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
          73          44
          z           2.2g

73

44

=

z

2.2g

解得：z=3.65g
所以鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

3.65g

50g

×100%=7.3%
需要用36.5%的濃鹽酸的質(zhì)量為：

500g×7.3%

36.5%

=100g，加水的質(zhì)量為：500g-100g=400g
（5）由上述分析可知，第四次剩余鹽酸的質(zhì)量為：200g-100g=100g
設(shè)需要加入的石灰石的質(zhì)量為m
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
 100   73         
m×80%  100g×7.3% 

100

73

=

m×80%

100g×7.3%

   解得：m=12.5g
故答為：（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；（2）

73

44

=

z

2.2g

；（3）80%；（4）400g；（5）12.5．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的能力，同時(shí)也考查了學(xué)生分析數(shù)據(jù)，找出規(guī)律的能力．難度較大．