Question

6．某化學實驗小組為了測定某石灰石樣品的純度，取出2.5克石灰石樣品（樣品中雜質不溶于水，且不與酸反應）并粉碎，然后逐滴加入稀鹽酸，充分反應后測得剩余固體質量與加入稀鹽酸的質量關系如圖所示．
（1）石灰石樣品粉碎的目的是增大反應物的接觸面積，利于充分反應；
（2）石灰石樣品的純度是80%；
（3）當加入稀鹽酸質量為10g時，計算充分反應后所得溶液的溶質質量分數(shù)．（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，根據(jù)題意：樣品中雜質不溶于水，且不與酸反應，由剩余固體質量與加入稀鹽酸的質量關系圖，當加入稀鹽酸的質量為10g時，恰好完全反應，此時剩余固體即為樣品中的雜質，則樣品中碳酸鈣的質量為2.5g-0.5g=2g，由反應的化學方程式，列式計算出生成氯化鈣的質量、生成二氧化碳的質量，進而計算出溶質的質量分數(shù)，據(jù)此進行分析解答．

解答 解：（1）石灰石樣品粉碎的目的是增大反應物的接觸面積，利于充分反應．
（2）根據(jù)題意，石灰石樣品的質量為2.5g，當加入稀鹽酸的質量為10g時，恰好完全反應，此時剩余固體即為樣品中的雜質，則樣品中碳酸鈣的質量為2.5g-0.5g=2g．
石灰石樣品的純度是$\frac{2g}{2.5g}×$100%=80%．
（3）設生成氯化鈣的質量為x，生成二氧化碳氣體的質量為y，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         111      44
2g           x       y
$\frac{100}{111}=\frac{2g}{x}$      x=2.22g
$\frac{100}{44}=\frac{2g}{y}$      y=0.88g
充分反應后所得溶液的溶質質量分數(shù)為$\frac{2.22g}{2g+10g-0.88g}×$100%≈20.0%．
答：（1）增大反應物的接觸面積，利于充分反應；（2）80%；（3）充分反應后所得溶液的溶質質量分數(shù)為20.0%．

點評 本題難度不大，掌握利用化學方程式與溶質質量分數(shù)的綜合計算即可正確解答本題，細致地分析圖表信息，確定樣品中碳酸鈣的質量是正確解答本題的前提和關鍵．