Question

（2012?樂山二模）某化學興趣小組為測定一種石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，進行如下實驗：①稱取25.0g石灰開佯品，平均分成兩份，并分別加工成塊狀和粉末狀； ②將兩份樣品分別投入兩個錐形瓶中，各加入足量的相同溶質質量分數的稀鹽酸（樣品所含雜質不溶于水也不與酸反應），測得生成二氧化碳的質量與反應時間的關系如圖所示：
請回答：
（1）每份樣品充分反應后．生成二氧化碳的質量為

4.4

g；該樣品中碳酸鈣的質量分數為

80

%．
（2）由圖中曲線分析得出，影響該化學反應速率的因索是：

反應物間的接觸面積

請另外舉出-個生活或生產中控制化學反應速率的實例：

食品冷藏防腐等

（3）若每份祥品中加入l00.0g稀鹽酸，恰好完全反應，求反應后所得溶液中溶質的質量分數．（要求寫出計算過程．不考慮水、氯化氫的逸出．結果精確打0.1%）

Answer 1

分析：（1）根據生成二氧化碳的質量與反應時間的關系圖，樣品充分反應后，二氧化碳質量不再隨反應時間延長而增加，此時所得二氧化碳質量為4.4g；利用碳酸鈣完全反應所放出二氧化碳的質量，根據反應的化學方程式，可計算出樣品中碳酸鈣的質量，并求得樣品中的質量分數；
（2）根據關系圖中粉末狀石灰石與塊狀石灰石完全反應所消耗時間的關系，推斷影響該化學反應速率的因索；并類比生活中的現象，說明生活中控制化學反應速率的實例；
（3）由反應生成二氧化碳的質量計算出所得溶液中溶質氯化鈣的質量，并由質量守恒定律求得反應后溶液質量，從而求得反應后所得溶液中溶質的質量分數．

解答：解：（1）根據曲線可知，樣品充分反應后．生成二氧化碳的質量為4.4g，
設每份樣品中碳酸鈣的質量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                  4.4g

100

x

=

44

4.4g

x=10.0g 
該樣品中碳酸鈣的質量分數=

10.0g×2

25.0g

×100%=80%
故答案為：4.4；80；
（2）觀察關系曲線，可知相等質量的粉末狀石灰石反應的速率比塊狀石灰石的反應速率大，可判斷是由于粉末狀石灰石與稀鹽酸接觸更充分；生活中為防止食品腐敗，通過采取冷藏的方法進行保存，冷藏時溫度降低，食品與氧氣發生反應的速率減小，達到延緩腐敗的目的；
故答案為：反應物間的接觸面積；食品冷藏防腐等．
（3）生成的氯化鈣的質量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑     
           111      44
            y       4.4g

111

y

=

44

4.4g

  y=11.1g   
反應后所得溶液中溶質的質量分數為：

11.1g

10g+100g-4.4g

×100%=10.5%
答：反應后所得溶液中溶質的質量分數為10.5%

點評：本題是借助于數學模型，利用圖表的方式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的識圖能力和數據分析能力．