题目内容
(3分)为测定石灰石中碳酸钙的质量分数,化学兴趣小组的同学设计了以下方案:将94.4g稀盐酸加入到15g石灰石样品中,恰好完全反应。生成的二氧化碳气体全部用足量的NaOH溶液吸收,NaOH溶液增加的质量随时间变化如下表:(友情提示:石灰石中的杂质不参加反应且难溶于水)
时间(min) | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 | t6 | t7 | t8 |
氢氧化钠溶液增加的质量(g) | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 4.4 | 4.4 |
(2)样品中CaCO3的质量分数(计算结果精确到0.1%);
(3)将石灰石与稀盐酸反应后的剩余物质进行过滤,再向滤液中加入多少克水可以得到溶质质量分数为10%的CaCl2溶液。
(l)4.4g (2) 66.7% (3)11g
解析试题分析:(l) 氢氧化钠溶液因吸收二氧化碳而使质量增加,由于吸收二氧化碳不形成气体或沉淀,因此氢氧化钠溶液增加的质量即产生的二氧化碳的质量;根据表格可知,最后的时间里氢氧化钠溶液增加的质量不再改变,说明二氧化碳已被完全吸收,即最终生成的二氧化碳的质量为4.4g。
(2) 由碳酸钙完全反应生成的二氧化碳的质量,根据反应的化学方程式,可计算样品中碳酸钙的质量,从而求得样品中CaCO3的质量分数。
解:设样品中CaCO3的质量为x,生成CaCl2的质量为y。
CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑
100 111 44
x y 4.4g
解得,x=10g
则CaCO3的质量分数= =66.7%
(3) 利用反应放出的二氧化碳的质量,求出反应后溶液中氯化钙的质量,并利用质量守恒定律求得反应后所得溶液的质量,再根据加水稀释前后溶质质量不变,计算稀释时需要加入水的质量。
解得y="11.1g"
设需加入水的质量为z
则有×100%=10%
解得,z="11g"
答;样品中 CaCO3的质量分数为66.7% ,所需加水的质量为11g。
考点:含杂质物质的化学反应的有关计算,有关溶质质量分数的简单计算
点评:此题是关于化学方程式的计算,主要是利用表格及反应方程式来分析和解决化学计算中的有关问题,要求学生有较强的数据分析能力,解题的关键是找出相关的化学反应,以及通过观察、分析和比较表格中的多组数据,找出有用数据,结合方程式中已知量对未知的应求量的质量比进行求解计算,解题要规范。
时间(min) | t1 | t2 | t3 | t4 | t | t6 | t7 | t8 |
氢氧化钠溶液增加的质量(g) | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 4.4 | 4.4 |
(2)样品中CaCO3的质量分数(计算结果精确到0.1%);
(3)将石灰石与稀盐酸反应后的剩余物质进行过滤,再向滤液中加入多少克水可以得到10%的CaCl2溶液.
稀盐酸的体积 | 第一次30mL | 第二次30mL | 第三次30mL | 第四次30mL | 第五次30mL |
剩余固体质量 | 40.0g | X | 20.0g | 10.0g | 5.0g |
(2)计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?
(3)若把该反应产生的二氧化碳全部收集起来,共有多少L?
(注意:①二氧化碳气体的密度为1.977g/L,②要求写出全部计算过程)