Question

16．某學校的學習小組對當地的石灰石礦區進行調查，測定石灰石中碳酸鈣的質量分數，采用的方法如下：取該石灰石樣品16g，把80g稀鹽酸分四次加入，測量過程所得數據見下表（已知石灰石樣品中含有的二氧化硅等雜質不溶于水，不與稀鹽酸反應）．請計算：

序號	加入稀鹽酸的質量/g	剩余固體的質量/g
第1次	20	11
第2次	20	6
第3次	20	2.8
第4次	20	n

（1）上表中n的數值為2.8．
（2）樣品中碳酸鈣的質量分數是82.5%．
（3）求鹽酸中溶質的質量分數．
NaOH含量的測定：
同學取10.0g含氫氧化鈉（碳酸鈉）粗產品，逐滴加入20%的鹽酸至恰好完全反應時，消耗鹽酸的質量為36.5g．放出CO₂  0.44g（不考慮二氧化碳氣體的溶解）．求原粗產品中NaOH質量分數．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）根據圖表數據可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，而第3次反應后固體物質減少的質量為3.2g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產生氣體，故表中n的數值為2.8．
（2）根據圖表數據可知，完全反應后，剩余固體物質的質量為2.8g，石灰石樣品的質量減去剩余固體物質的質量就是樣品中碳酸鈣的質量，然后根據質量分數公式計算即可．
（3）根據圖表數據可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，說明20g稀鹽酸恰好能與石灰石中的5g碳酸鈣完全反應．根據碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式和第1次完全反應中碳酸鈣的質量，即可計算出第一次參與反應的HCl質量，然后根據溶質的質量分數公式計算即可．

解答 解：（1）根據圖表數據可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，而第3次反應后固體物質減少的質量為3.2g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產生氣體，故表中n的數值為2.8．
故答案為：2.8．
（2）樣品中碳酸鈣的質量分數=$\frac{16g-2.8g}{16g}×100%$=82.5%．
答：樣品中碳酸鈣的質量分數為82.5%．
（3）由試題分析20g稀鹽酸恰好能與石灰石中的5g碳酸鈣完全反應
解：設第一次參與反應的HCl質量為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
  100       73
   5g         x
∴$\frac{100}{5g}=\frac{73}{x}$，
解之得：x=3.65g，
鹽酸中溶質的質量分數為：$\frac{3.65g}{20g}×100%$=18.25%．
答：鹽酸中溶質的質量分數為18.25%．
解：（1）設與粗產品中碳酸鈉反應消耗的氯化氫的質量為x．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
                73                       44
                 x                      0.44g
$\frac{73}{x}=\frac{44}{0.44g}$
x=0.73g
（2）36.5g 20%鹽酸溶液中含氯化氫的質量為：36.5g×20%=7.3g
與粗產品中氫氧化鈉反應消耗氯化氫的質量為：
7.3g一0.73g=6.57g
設粗產品中含氫氧化鈉的質量為y．
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
 40      36.5
 y       6.57g
$\frac{40}{y}=\frac{36.5}{6.57g}$
   y=7.2g
粗產品中含氫氧化鈉的質量分數為：7.2g/10g×100%=72.0%．

點評 本題主要考查學生利用化學方程式和溶質的質量分數公式進行計算的能力．