Question

小東從海邊撿來一些嵌有砂礫的貝殼主要成分是CaCO₃），為測定碳酸鈣的含量，他做了如下實驗：首先稱取50g貝殼樣品，然后將150mL的鹽酸分5次加入（假設(shè)其余雜質(zhì)均不與鹽酸反應(yīng)），實驗過程中的數(shù)據(jù)記錄如下：

稀鹽酸的體積	第一次 30mL	第二次 30mL	第三次 30mL	第四次 30mL	第五次 30mL
剩余固體質(zhì)量	40.0g	X	20.0g	10.0g	5.0g

求：
（1）X=

 

g；
（2）計算該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是

 

？
（3）若把二氧化碳收集起來，質(zhì)量是多少？（寫出計算過程）
（4）稀鹽酸的體積為

 

mL時，碳酸鈣恰好完全反應(yīng)．

Answer 1

考點：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）分析實驗過程中的數(shù)據(jù)記錄，第一次加入稀鹽酸50克時，固體質(zhì)量減少10g，則可判斷每加入稀鹽酸50克則固體質(zhì)量減少10g，推斷第二次加入稀鹽酸后剩余固體質(zhì)量；
（2）由第五次加入稀鹽酸50克時，固體質(zhì)量減少5g的實驗數(shù)據(jù)，可判斷此時碳酸鈣已完全反應(yīng)，剩余固體為樣品中的雜質(zhì)，由此可計算石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（3）利用反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式計算出二氧化碳的質(zhì)量，然后利用密度換算為體積．

解答：解：（1）由第一次的實驗數(shù)據(jù)可知，每加入稀鹽酸50克則固體質(zhì)量減少10g，因此，第二次加入稀鹽酸50克時，固體質(zhì)量再減少10g，即X=40g-10g=30g；
故答案為：30；
（2）由第五次的實驗數(shù)據(jù)可得，樣品中含碳酸鈣的質(zhì)量=50g-5g=45g，則石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

45g

50g

×100%=90%
（3）設(shè)50g固體完全參加反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100               44
45g               x

100

45g

=

44

x

解之得：x=19.8g
（4）由圖示可知，30mL鹽酸，能消耗10g碳酸鈣，第五次只消耗了5g碳酸鈣，故第五次只消耗了15mL的稀鹽酸；故碳酸鈣恰好完全反應(yīng)，消耗稀鹽酸的體積為30mL×4+15mL=135mL；
答：（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為90%；
（3）所生成二氧化碳的質(zhì)量為19.8g．
（4）135mL．

點評：本題是借助于數(shù)學(xué)模型，利用圖表的方式來分析和解決化學(xué)計算中的有關(guān)問題，要求學(xué)生有較強的識圖能力和數(shù)據(jù)分析能力．