题目内容
【题目】(9分)某学校化学兴趣小组的同学对我县的石灰石矿区进行调查并取样。样品的主要成分是碳酸钙(CaCO3)(其中含有二氧化硅等杂质)。下面是同学们的实验探究过程,请你参与并回答有关问题。
【实验目的】测定大理石样品中碳酸钙的质量分数。
【查阅资料】二氧化硅等杂质不溶于水,也不与盐酸反应。
【实验过程】准确称量12g大理石样品于烧杯中,向其中加入80mL盐酸(HCl),立即将烧杯放到电子秤上称量。每分钟记录一次数据(提示:反应结束后盐酸有剩余;碳酸钙和稀盐酸反应后生成氯化钙、水和二氧化碳;称量的质量包括烧杯)。相关的实验数据如下表:
时间/分 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
质量/g | 152.0 | 150.0 | 148.5 | 148.0 | 147.6 | 150.0 | 147.6 | 147.6 | 147.6 |
【数据处理】
(1)表中有一个称量数据是不合理的,该数据的测定时间是第 分钟。
(2)整个过程中产生二氧化碳的质量是 g。
(3)计算样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,计算结果保留一位小数)
【答案】(1)5 (2)4.4 (2)83.3%
【解析】
试题分析:(1)随着反应的进行,反应生成气体二氧化碳,故剩余的质量越来越少,直至4分钟后反应结束,质量不再发生变化,故有一个称量数据是不合理的,该数据的测定时间是第5分钟
(2)根据质量守恒定律:化学反应前后,物质的总质量不变,故整个过程中产生二氧化碳的质量=152.0g-147.6g=4.4g
(3)根据化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑中CO2与CaCO3的质量关系,即可求出CaCO3的质量,进一步可计算样品中碳酸钙的质量分数
解:设碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4g
100:44=x:4.4g
x=10g
样品中碳酸钙的质量分数=10g/12g×100%=83.3%
