Question

8．某化学兴趣小组为测定一种石灰石样品中碳酸钙的质量分数，进行如下实验：
①称取25.0g石灰石样品，平均分成两份，并分别加工成块状和粉末状；②将两份样品分别投入两个锥形瓶中，各加入足量的相同溶质质量分数的稀盐酸（样品所含杂质不溶于水也不与酸反应），测得生成二氧化碳的质量与反应时间的关系如图所示．请回答：
（1）由图中曲线分析得出，影响该化学反应速率的因素是：反应物间的接触面积；
（2）每份样品充分反应后．生成二氧化碳的质量为4.4g；
（3）若每份样品中加入l00.0g稀盐酸，恰好完全反应，求反应后所得溶液中溶质的质量分数．（要求写出计算过程，不考虑水、氯化氢的逸出．结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）反应物接触面积越大，反应越完全，可以据此解答；
（2）根据图象中数据判断出生成二氧化碳的质量；
（3）根据图象中数据二氧化碳的质量计算出碳酸钙的质量和生成的氯化钙的质量，再计算出反应后溶液质量，再用溶质质量除以溶液质量即可．

解答 解：（1）由图中曲线分析，块状和粉末状的碳酸钙在与盐酸反应时，与盐酸的接触面积不同，粉末状的碳酸钙与盐酸接触面积大，反应快；于是得出影响该化学反应速率的因素是：反应物的接触面积；
（2）由图中曲线分析得出，每份样品充分反应后，生成二氧化碳的质量为4.4g；
（3）由图象可知生成二氧化碳质量为4.4g时就不再增加了，说明最多生成4.4g；设每份样品中碳酸钙的质量为x，生成氯化钙的质量为y则：
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑              
100                   111              44
x                         y             4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{111}{y}=\frac{44}{4.4g}$
解得：x=10g，y=11.1g；
反应后溶液质量为：10g+100g-4.4g=105.6g，
反应后所得溶液中溶质的质量分数为：$\frac{11.1g}{105.6g}$×100%=10.5%；
答案：
（1）反应物间的接触面积；
（2）4.4 g；
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数为10.5%

点评 解答这类题目，首先，要理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式，然后根据所给的问题情景结合所学的相关知识和技能，细致地分析题意并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．