Question

小剛想用貝殼（主要成分為碳酸鈣）制取二氧化碳?xì)怏w．為測定貝殼中碳酸鈣的含量，他做了如下實(shí)驗(yàn)：首先稱取50g貝殼樣品于燒杯中，燒杯質(zhì)量為100克．然后將150g的鹽酸平均分5次加入（假設(shè)雜質(zhì)均不溶于水也不與鹽酸反應(yīng)）到燒杯中．實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
燒杯+剩余物質(zhì)質(zhì)量	175.6g	X	226.8g	252.4g	280.2g

（1）X=

 

g；
（2）貝殼樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）第三次實(shí)驗(yàn)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：（1）分析實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)記錄，第一次加入稀鹽酸30克時(shí)，燒杯+剩余物質(zhì)質(zhì)量減少4.4g，則可判斷每加入稀鹽酸30克則燒杯+剩余物質(zhì)質(zhì)量減少4.4g，推斷第二次加入稀鹽酸后燒杯+剩余物質(zhì)質(zhì)量質(zhì)量；
（2）由第五次加入稀鹽酸30克時(shí)，燒杯+剩余物質(zhì)質(zhì)量減少2.2g的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可判斷此時(shí)碳酸鈣已完全反應(yīng)，剩余固體為樣品中的雜質(zhì)，由此可計(jì)算石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量=所加稀鹽酸的質(zhì)量+參加反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量-放出二氧化碳的質(zhì)量．

解答：解：（1）第二次加入稀鹽酸后“燒杯+剩余物質(zhì)”質(zhì)量為：175.6g+30g-4.4g=201.2g．故答案為：201.2
（2）反應(yīng)中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量為50g+100g+150g-280.2g=19.8g
設(shè)50g貝殼樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                    19.8g

100

x

=

44

19.8g

x=45g
貝殼樣品中碳酸鈣的質(zhì)量：

45g

50g

×100%=90%
答：貝殼樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是90%．
（3）第三次實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量為13.2g
設(shè)消耗碳酸鈣的質(zhì)量為z，產(chǎn)生氯化鈣的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        111       44
z          y         13.2g

111

y

=

44

13.2g

=

100

z

y=33.3g  z=30g
溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

33.3g

90g+30g-13.2g

×100%=31.2%
答：溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)31.2%．

點(diǎn)評：分析實(shí)驗(yàn)所記錄的數(shù)據(jù)時(shí)，注意數(shù)據(jù)變化量間的規(guī)律，利用變化規(guī)律判斷完全反應(yīng)時(shí)所涉及物質(zhì)的質(zhì)量．