题目内容

化学兴趣小组对某石灰石样品中碳酸钙的含量进行实验探究．该小组取用4g样品，测定该石灰石的纯度，用未知溶质质量分数的稀盐酸40g分4次加入．每次充分反应后，经过滤、干燥等操作后称量固体的质量．（假设过滤、干燥等操作过程，固体物质的质量不受损耗；石灰石中的杂质不与盐酸反应，也不溶于水．）实验结果见下表：
 
稀盐酸的用量		  
第一次加入10g		  
第二次加入10g		  
第三次加入10g		  
第四次加入10g
剩余固体的质量 3.0g 2.0g 1.0g 0.4g
请计算：（1）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少？
（2）所用的稀盐酸中，溶质的质量分数是多少？
（3）4g石灰石样品与足量的稀盐酸反应，生成二氧化碳多少克？
分析：（1）石灰石样品前后减少的质量为碳酸钙的质量，根据
碳酸钙的质量
石灰石样品的质量
×100%即可求出石灰石样品中碳酸钙的质量分数．
（2）根据上述实验可知每10克稀盐酸与1克碳酸钙恰好完全反应，根据碳酸钙的质量求出10克稀盐酸中溶质的质量，进而求出稀盐酸中溶质的质量分数．
（3）根据碳酸钙的质量可求出二氧化碳的质量．
解答：解：（1）石灰石样品中CaCO3的质量分数为：
4g-0.4g
4g
×100%=90%
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为90%
（2）解：设第一次实验中，所加入的10g盐酸中溶质的质量为X
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100    73
1g     X
100
1g
=
73
x

   x=0.73g
稀盐酸中溶质的质量分数=
0.73g
10g
×100%=7.3%
答：稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%
（3）解：设该实验生成二氧化碳的质量为Y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100                   44
3.6g                   Y
100
3.6g
=
44
y

   y=1.6g
答：生成二氧化碳1.6g．
点评：在做计算题时经常会用到反应前后的质量差，因而一定要将反应前后的质量差是什么的质量区分清，装置的总质量前后减少的一般为生成气体的质量，固体前后减少的一般为参加反应的固体物质的质量．
练习册系列答案
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34、某兴趣小组在学习了常见金属的性质和气体的制备后，欲用下图所示几种装置制取氢气，并进行测量有关反应产生的气体体积实验．

（1）A装置中发生反应的化学方程式为
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
．
（2）选择A装置制备气体最大的特点是
能随时控制反应的发生和停止
．
该装置对反应物的状态和反应条件的要求是：
块状固体和液体反应，不需加热
．
（3）运用A发生装置还可以制备初中化学常见的
CO2
气体（填写化学式）．欲用B装置收集一瓶干燥的该气体，气体应由导管
a
通入．（填a或b）
（4）化学兴趣小组测定某石灰行样品中碳酸钙的质量分数，其方法是：将样品与盐酸反应，然后选用上图
C
装置（填写装置序号）可测量产生的CO2的体积，再利用此时CO2的密度，可计算CO2的质量，再根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量．图中瓶内水面上油层的作用是
防止CO2溶于水
．
一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂”很好奇，他们观察到“脱氧剂”外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠，打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末．
【资料获悉】铁系“脱氧剂”的作用原理是利用铁能被氧气氧化，从而达到除氧保鲜的目的．
【教师指导】铁被氧气氧化最终产物为红棕色的Fe2O3（其他产物忽略不计）．
【探究目的】小组同学欲探究该“脱氧剂”是否已经失效（即单质铁是否已经完全被氧化），并测定各成分的质量分数，设计了以下探究实验．
【实验探究】
步骤1：小刚用磁铁接近样品，发现磁铁吸引了部分黑色固体．
步骤2：称取10.00g样品于一烧杯中，加足量水充分搅拌溶解后，过滤，将滤渣洗涤、干燥、称得其质量为7.28g．
步骤3：如图，将得到的7.28g固体与足量稀硫酸反应，用电子秤称得反应前后总质量差为0.15g．
步骤4：将锥形瓶中反应后的液体过滤，并将滤渣洗涤、干燥后，称得其质量为1.20g．
【交流讨论】
（1）由步骤1得出的结论是
样品中含有单质铁
样品中含有单质铁
．
（2）步骤2的目的为了推测出“脱氧剂”含有
NaCl
NaCl
（填物质的化学式），其质量为
2.72g
2.72g
．
（3）步骤3中仪器A的名称为
锥形瓶
锥形瓶
．
小明认为0.15g差值即为H2的质量，并由此计算出样品中单质铁的质量为4.20g．
小华提出在装置的a导管处应该再连接一个盛有碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）的干燥管，他这样做的目的是
除去H2中混有的水蒸气，减少对氢气质量的测定产生的误差
除去H2中混有的水蒸气，减少对氢气质量的测定产生的误差
．
（4）步骤4中滤渣是
C
C
（填化学式），如果没有经过洗涤，则称得的质量
＞
＞
1.20g（填“＞”、“＜”或“=”）．
【教师指导】样品在稀硫酸中除了Fe、Fe2O3分别能与稀硫酸反应外，还存在反应：
Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4．因此，小明用产生H2的质量计算样品中铁的质量不合理．实际上，样品中单质铁的质量应该是与酸反应消耗的铁和与Fe2（SO4）3反应消耗铁的质量总和．
【学生实验】小红将步骤3的装置进行了改进，重新称取10.00g样品进行实验，并准确测得固体与足量稀硫酸反应前后总质量差为0.14g．
【数据处理】由于反应过程较复杂，小组同学在老师的帮助下，推算出与Fe2（SO4）3反应消耗铁的质量为0.56g．
【请你参与】
（1）写出Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式．
（2）请根据以上数据，计算样品中Fe2O3的质量分数．
（2013?高邮市二模）化学兴趣小组对某品牌牙膏中碳酸钙含量进行以下探究．该牙膏摩擦剂主要由碳酸钙、氢氧化铝组成，其他成分遇到盐酸时无气体生成．现利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定B中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数．请回答下列问题．
（1）装置A中牙膏样品放置在
锥形瓶
锥形瓶
（填仪器名称）中，盐酸放置在装置
分液漏斗
分液漏斗
（填仪器名称）中，A中至少发生
2
2
（填数字）个反应，写出其中一个反应的化学方程式
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑或Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑或Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O
．
（2）若测定值比实际值小，可能的原因有
bcd
bcd
．（填字母）
a．装置A中水蒸气、HCl等进入装置B中           b．装置A中CO2未完全进入装置B
c．CO2气流速度太快导致Ba（OH）2未完全吸收    d．盐酸未滴加过量
（3）为减少误差，现采取以下一些措施：
①在A、B之间增加一个装有
AgNO3
AgNO3
（填化学式）溶液的洗气瓶，它的作用是
除去HCl气体
除去HCl气体
；
②将装置B中的长导管下方增加一个带孔球泡，可以提高
二氧化碳吸收效率
二氧化碳吸收效率
；
③在装置B的后面再增加一个装有
碱石灰或氧化钙等
碱石灰或氧化钙等
（填药品名称或化学式）固体的干燥管，目的是
防止空气中的CO2进入装置B
防止空气中的CO2进入装置B
．
（4）准确称取三份各16.00g的样品，进行测定，测得BaCO3质量分别为3.96g、3.92g、3.94g．请计算样品中碳酸钙的质量分数．
12.5%
12.5%
．（写出计算过程，）
（5）某同学利用上述方法测定牙膏中钙元素的质量分数．小李同学认为即使排除实验仪器和操作的影响，上述测定的结果仍有可能偏小，理由是
牙膏中可能含有钙的其它化合物
牙膏中可能含有钙的其它化合物
．
化学兴趣小组对某品牌牙膏中碳酸钙含量进行以下探究．该牙膏摩擦剂主要由碳酸钙、氢氧化铝组成，其他成分遇到盐酸时无气体生成．现利用如图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定B中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数．请回答下列问题．
（1）装置A中牙膏样品放置在
锥形瓶
锥形瓶
（填仪器名称）中，装置A中至少发生
2
2
个反应．
（2）若测定值比实际值小，可能的原因有
②③④
②③④
．（填数字序号）
①装置A中水蒸气、HCl等进入装置B中     ②装置A中CO2未完全进入装置B
③CO2气流速度太快导致Ba（OH）2未完全吸收  ④盐酸未滴加过量
（3）为减少误差，现采取一些措施：为防止HCl进入B装置，可在A、B之间增加装有
硝酸银
硝酸银
（填药品名称或化学式）溶液的洗气瓶；将装置B中的长导管下方增加一个带孔球泡，可以提高
二氧化碳吸收效率
二氧化碳吸收效率
；在装置B的后面再增加一个装有
碱石灰或氧化钙等
碱石灰或氧化钙等
（填药品名称或化学式）固体的干燥管．
（4）准确称取8.00g样品三份，进行测定，测得BaCO3平均质量为3.94g．则样品中碳酸钙的质量分数为
25%
25%
．
一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂”很好奇，他们观察到“脱氧剂”外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠，打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末．
【资料获悉】①铁系“脱氧剂”的作用原理是利用铁能被氧气氧化，从而达到除氧保鲜的目的．铁被氧气氧化最终产物为红棕色的Fe2O3（其他产物忽略不计）．
②Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4．
③“碱石灰的干燥管”可以用来干燥氧气、氢气等气体．
【探究目的】小组同学欲探究该“脱氧剂”是否已经失效，并测定10.00g样品各成分的质量，设计了以下探究实验．
【实验探究】（假设所有操作没有损失）
步骤1：小刚用磁铁接近样品，发现磁铁吸引了部分黑色固体．
步骤2：称取10.00g样品于一烧杯中，加足量水充分搅拌溶解后，过滤，将滤渣洗涤、干燥、称得其质量为8.32g．
步骤3：按如图装置，将得到的8.32g固体与足量稀硫酸反应，用电子秤称得反应前后总质量差为0.11g．
步骤4：将锥形瓶中反应后的液体过滤，并将滤渣洗涤、干燥后，称得其质量为1.20g．
步骤5：分析测算步骤4中所得滤液得知：滤液中溶质是硫酸和硫酸亚铁，且最后分离出16.72g硫酸亚铁．
【交流讨论】
（1）由步骤1得出的结论是
“脱氧剂”没有失效
“脱氧剂”没有失效
．
（2）步骤2目的是
除去氯化钠，并间接测得氯化钠的质量
除去氯化钠，并间接测得氯化钠的质量
．
（3）如果步骤4中滤渣没有经过洗涤，则称得的质量
＞
＞
  1.20g（填“＞”或“=”或“＜”）
（4）小刚认为0.11g差值即为H2的质量，并由此计算出样品中单质铁的质量为3.08g．小华提出在装置的a导管处应该再连接一个盛有碱石灰的干燥管，他这样做的理由是
除去H2中混有的水蒸气
除去H2中混有的水蒸气

（5）小华还认真分析题中所给资料，他认为用产生H2的质量计算样品中铁的质量不合理．其理由是：
样品中的铁，除了与稀硫酸反应生成H2外，还有一部分铁与硫酸铁溶液反应
样品中的铁，除了与稀硫酸反应生成H2外，还有一部分铁与硫酸铁溶液反应
．
【学生实验】小华将步骤3的装置进行了改进，重新称取10.00g样品进行实验，并准确测得固体与足量稀硫酸反应前后总质量差为0.1g．
（6）请根据以上数据，计算10g该样品中各成分的质量．（只写出结果）

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