Question

6．為了測定某種貝殼中碳酸鈣的質量分數，取貝殼15克放入燒杯中，然后加入150克7.3%的鹽酸溶液，立即將燒杯放在電子秤上稱量．反應結束后，測得溶液PH為4.3．記錄的燒杯內物質質量隨時間的變化圖線如下圖所示（假設貝殼中其它物質不與鹽酸反應）．請分析并完成下列問題：
（1）小明認為，根據上述實驗數據，可按如下方案計算：
根據“150克7.3%的鹽酸溶液”，得出參加反應的氯化氫質量，然后根據反應原理求得碳酸鈣的質量，最后求出貝殼中碳酸鈣的質量分數．
小明的方案是否正確？不正確；
（2）圖中，有幾個時間段：A.0～50S  B.50～125S  C.125～150S，你認為反應速度最快的時間段是A（填字母代號）；
（3）計算貝殼中碳酸鈣的質量分數．

Answer 1

分析 （1）根據題意可知，反應結束后溶液pH為4.3，顯酸性，說明鹽酸有剩余進行解答；
（2）根據圖象可知，相同時間放出二氧化碳質量最多的是0～50S進行解答；
（3）根據質量守恒定律可知，反應前后質量減少的就是生成二氧化碳的質量進行解答．

解答 解：（1）根據題意可知，反應結束后溶液pH為4.3，顯酸性，說明鹽酸有剩余，所以不能根據氯化氫的質量求出碳酸鈣的質量；故填：不正確；
（2）根據圖象可知，相同時間放出二氧化碳質量最多的是0～50S，所以反應速度最快的時間段是0～50S；故填：A；
（3）根據質量守恒定律可知，生成二氧化碳的質量=165g-159.72g=5.28g．
設貝殼中碳酸鈣的質量為x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100               44
x                 5.28g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{5.28g}$
x=12g
貝殼中碳酸鈣的質量分數=$\frac{12g}{15g}×100%$=80%
答：貝殼中碳酸鈣的質量分數為80%．

點評 解答本題的關鍵是要知道固體質量的減少量就是生成二氧化碳的質量；根據氣體的質量算出碳酸鈣的質量，再計算質量分數即可．