Question

（2013?哈爾濱模擬）某學�；瘜W興趣小組的同學想測定某建筑工地大理石中碳酸鈣的含量，做了如下實驗：首先稱取50g該大理石樣品放入燒杯中，然后將200g的稀鹽酸分5次加入燒杯內（假設其余雜質均不與鹽酸反應也不溶于水）進行充分反應．實驗過程中的數據記錄如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
稀鹽酸的質量	40g	40g	40g	40g	40g
剩余固體質量	40.0g	X	20.0g	10.0g	5.0g

請回答下列問題：
（1）該小組同學要用質量分數為36.5%濃鹽酸配制所需的200克稀鹽酸，則需濃鹽酸的質量為

100g

（2）寫出實驗中發生反應的化學方程式

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

（3）列出求解生成二氧化碳總質量的比例式

100

44

=

45g

x

，或

100

45g

=

44

x

（4）向第二次反應后所得溶液中加入8.8g水，則所得溶液的溶質質量分數是

22.2%

（5）某工廠要想制得280t含雜質10%的生石灰，需要這種大理石的質量為

500t

．

Answer 1

分析：（1）根據第一次加入40g稀鹽酸，導致固體由50g變成了40g，減少了10g，第三次也是有20g變成10g，說明每加入40g鹽酸能夠使固體減少10g，依據雜質不與鹽酸反應，反應的是碳酸鈣，結合方程式計算出所用稀鹽酸溶質的質量分數，并據溶質的質量分數式分析解答；
（2）碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，據此書寫方程式；
（3）第5次加入40g鹽酸，固體減少5g，說明樣品中碳酸鈣反應完畢，依據碳酸鈣的總質量計算生成的二氧化碳的總質量，列出比例式；
（4）利用第二次實驗所消耗碳酸鈣的量，根據反應的化學方程式，計算出生成的氯化鈣的質量，由溶質的質量分數公式，求出加入水后溶液中溶質的質量分數；
（5）由50g樣品中雜質的質量是5g，計算樣品中碳酸鈣的純度，并據碳酸鈣分解的反應方程式計算需要大理石的質量．

解答：解：（1）第一次加入40g稀鹽酸，導致固體由50g變成了40g，減少了10g，第三次也是有20g變成10g，說明每加入40g鹽酸反應10g碳酸鈣
設反應10g碳酸鈣需要鹽酸溶質的質量是y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73   
10g    y

100

10g

=

73

y

  解得x=7.3g
40g稀鹽酸含有溶質的質量是7.3g，則200g稀鹽酸中含有溶質的質量是7.3g×5=36.5g；
需要濃鹽酸的質量是

36.5g

36.5%

=100g；
（2）碳酸鈣和鹽酸反應方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）要求生成二氧化碳的總質量，則須求出所有碳酸鈣反應生成的二氧化碳的質量，第5次加入40g鹽酸，固體減少5g，說明樣品中碳酸鈣反應完畢，所以碳酸鈣的總質量是50g-5g=45g
設45g碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳的總質量是x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
45g                   x
則求解生成二氧化碳總質量的比例式是：

100

44

=

45g

x

，或

100

45g

=

44

x

（4）第二次反應的碳酸鈣的質量是20g，設生成的二氧化碳的質量是a，生成氯化鈣的質量是b
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100          111      44
20g           b       a

100

20g

=

111

b

       b=22.2g

100

20g

=

44

a

        a=8.8g
所以向第二次反應后所得溶液中加入8.8g水，所得溶液的溶質質量分數是

22.2g

20g+80g+8.8g-8.8g

×100%=22.2%；
（5）根據以上分析，該大理石中碳酸鈣的質量分數是：

45g

50g

×100%=90%
設需要這種大理石的質量為m
CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑
100        56
m×90%    280t×（1-10% ）

100

m×90%

=

56

280t×(1-10% )

        m=500t
故答案為：
（1）100g；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）

100

44

=

45g

x

，或

44

100

=

x

45g

；
（4）22.2%；
（5）500t．

點評：本題考查綜合、全面，分析透徹每次加入40g稀鹽酸固體剩余物質量的變化，對反應進行的情況進行判斷，這是解決本題的基礎，該題可很好考查學生分析、解決問題的能力，本題涉及的方程式計算較多，要找準已知量，細心分析．