Question

經(jīng)調(diào)查，我們夾江當?shù)夭糠钟脕頍�磚的頁巖礦中含石灰石超標，取100g這種頁巖礦盛于燒杯中，將200g一定質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸分成相等的四份逐漸加入，每次加入充分反應(yīng)后，燒杯中所盛物質(zhì)的質(zhì)量如表所示：

次　　數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次
燒杯內(nèi)剩余物的量	145.6g	191.2g	236.8g	284.6g

試計算：
（1）所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)
（2）所取的頁巖礦中鈣元素的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

解：（1）由表中數(shù)據(jù)分析可知，當?shù)谝淮渭尤?0克稀鹽酸時，放出氣體的質(zhì)量=100g+50g-145.6g=4.4g；當?shù)诙�次加�?0g稀鹽酸時，放出氣體的質(zhì)量=145.6g+50g-191.2克=4.4g；隨著加入稀鹽酸的增多，放出的氣體的質(zhì)量也在增多，說明第一次反應(yīng)中，加入的50g稀鹽酸全部參加反應(yīng)，放出二氧化碳氣體的質(zhì)量為4.4g；
設(shè)生成4.4g二氧化碳氣體需要鹽酸的質(zhì)量是x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
73 44
x 4.4g
x=7.3g
所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=×100%=14.6%．
（2）由質(zhì)量守恒定律結(jié)合表格數(shù)據(jù)分析可知，最終產(chǎn)生二氧化碳氣體的總質(zhì)量為100g+200g-284.6g=15.4g
設(shè)頁巖礦中碳酸鈣的質(zhì)量是y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
y 15.4g
y=35g
碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量=35g××100%═14g．
所取的頁巖礦中鈣元素的質(zhì)量分數(shù)=×100%═14%．
答：（1）所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為14.6%；（2）所取的頁巖礦中鈣元素的質(zhì)量分數(shù)是14%．
分析：由表中數(shù)據(jù)分析可知，當?shù)谝淮渭尤?0g稀鹽酸時，放出氣體的質(zhì)量=100g+50g-145.6g=4.4g；當?shù)诙�次加�?0g稀鹽酸時，放出氣體的質(zhì)量=145.6g+50g-191.2克=4.4g；隨著加入稀鹽酸的增多，放出的氣體的質(zhì)量也在增多，說明第一次反應(yīng)中，加入的50g稀鹽酸全部參加反應(yīng)，放出二氧化碳氣體的質(zhì)量為4.4g；當?shù)谌�次加�?0g稀鹽酸時，放出氣體的質(zhì)量=191.2g+50g-236.8g=4.4g；當?shù)谒拇渭尤?0g稀鹽酸時，放出氣體的質(zhì)量=236.8g+50g-284.6g=2.2g＜4.4g，說明碳酸鈣已經(jīng)完全反應(yīng)，第四次加入的稀鹽酸有剩余．
點評：本題難度較大，主要考查學(xué)生運用化學(xué)方程式的計算和分析表格數(shù)據(jù)解決實際問題的能力，根據(jù)所給的實驗數(shù)據(jù)分析每次加入50g稀鹽酸固體剩余物質(zhì)量的變化是解決本題的關(guān)鍵．