题目内容

4．某化学兴趣小组为了测定当地的石灰石（主要成分是CaCO3）的质量分数，他们做了如下实验：取24克样品放入烧杯中，向其中逐渐加入100克一定质量分数的稀盐酸（杂质不溶于水也不与酸反应），所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系如图所示，请根据图中的数据进行计算：
（1）石灰石样品中CaCO3的质量是多少？．
（2）24克石灰石样品与盐酸充分反应后最多产生二氧化碳的质量是多少？．
（3）求所用盐酸的溶质质量分数？
（4）求恰好反应后生成溶液中溶质的质量分数？

分析 （1）依据图象中最终固体的质量分析解答；
（2）根据碳酸钙的质量利用方程式中碳酸钙的质量可得二氧化碳的质量；
（3）利用碳酸钙的质量对恰好反应时消耗的氯化氢质量进行计算，则可得盐酸的溶质质量分数；
（4）根据碳酸钙的质量求出生成氯化钙的质量，进而求出恰好反应后生成溶液中溶质的质量分数即可．

解答 解：（1）由图象可知最终反应后固体的固体为4g，该质量即是剩余的不反应的杂质的质量，所以石灰石中碳酸钙的质量是24g-4g=20g；
（2）由图象可知碳酸钙与盐酸恰好反应时的用量是80g；
设参加反应的盐酸中HCl的质量为x，生成的二氧化碳的质量是y，生成氯化钙的质量为z．
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100    73   111      44 
20g     x    z       y
$\frac{100}{20g}=\frac{73}{x}=\frac{111}{z}=\frac{44}{y}$
x=14.6g   y=8.8g  z22.2g
（3）由图象可知碳酸钙与盐酸恰好反应时的用量是80g；所以所用盐酸的质量分数为$\frac{14.6g}{80g}$×100%=18.25%
（4）恰好反应后生成溶液中溶质的质量分数=$\frac{22.2g}{20g+80g-8.8g}×100%$=24.3%
答：（1）石灰石样品中CaCO3的质量是20g；
（2）24克石灰石样品与盐酸充分反应后最多产生二氧化碳的质量是8.8g；
（3）所用盐酸的溶质质量分数为18.25%；
（4）恰好反应后生成溶液中溶质的质量分数为24.3%．

点评 在对数形结合类问题中的表示变化的曲线进行分析时，曲线的折点的特殊意义是常是分析解题的重点．

练习册系列答案
相关题目
14．某学生设计用右图装置，代替高炉在实验室进行冶炼铁的实验，图中选用耐高温的玻璃管，内装石灰石、木炭、铁矿石（主要成分是氧化铁），通电后，电热丝产生高温，生成气体由导气管先通入澄清的石灰水中，然后点燃，回答下列问题：
（1）写出下列化学方程式
③CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑
④CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO
⑤Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
（2）在导管口点燃气体火焰的颜色是蓝色．
（3）装置④的作用是检验生成物中含有二氧化碳，并除去混合气体中的二氧化碳．
15．金属是一类重要的材料，了解金属的性质对科学合理地利用金属材料十分重要．下列是有关金属变化及其冶炼的实验与装置，请按要求填空：

（1）实验Ⅰ中，容易生锈的是第一支试管；中间试管的实验目的是证明铁生锈需要氧气．
（2）铁锈的主要成分是氧化铁（Fe2O3），实验Il利用CO和Fe2O3模拟工业炼铁．
①写出A装置中所发生反应的化学方程式：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
②通过B装置可确定A中生成了新物质，实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊．
③C处放置点燃的酒精灯是为了除去没有参加反应的CO，写出该反应的化学方程式2CO+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2．
④用16g含氧化铁70%的铁锈炼铁，理论上能得到铁的质量是7.84g．
12．用化学用语或名称填空
（1）氦气He；   
（2）2个氢分子2H2；   
（3）氯化钙CaCl2；
（4）氢氧化铝中铝元素显+3价$\stackrel{+3}{Al}$（OH）3；     
（5）铵根离子NH4+；     
（6）硫酸铁Fe2（SO4）3．
19．下列有关实验现象描述正确的是（　　）
A．铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁
B．红磷在氧气中燃烧时，生成大量白色烟雾
C．硫在氧气中燃烧时发出蓝紫色火焰，生成无色无味的气体
D．在大理石的板砖碎片上，滴加稀盐酸有气泡产生
9．我们已经学过的多个化学实验均会用到水这种试剂，试分别举两例并简述水在该实验中的作用．
16．某中学学习小组考察过溶洞后，为溶洞中形态各异的石笋和钟乳石而惊叹，决定设计和实施简单的实验--模拟溶洞的“形成”．从教材上查得如下资料：相对原子质量：Ca-40  H-1  O-16
溶洞都分布在石灰岩组成的山地中，石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO3+CO2+H2O═Ca（HCO3）2
溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳：Ca（HCO3）2═CaCO3+CO2↑+H2O
洞顶的水在慢慢向下渗透时，水中的碳酸氢钙发生上述反应，有的沉积在洞顶，有的沉积在洞底，日积月累，洞顶的形成钟乳石，洞底的形成石笋，当钟乳石与石笋相连时就形成石柱
（1）他们设计并完成了模拟溶洞“形成”的实验．其实验过程如图1，试回答：实现转化①需要通人足量的气体A，A的化学式是CO2；B溶液中溶质的化学式是Ca（HCO3）2；实现转化②，通常采用的基本操作方法是加热．
（2）他们用采集的石灰岩样品进行相关实验．将采集到的样品用水冲洗后晾干，称取20.00g样品平均分成两份，分别与足量相同质量分数的稀盐酸反应进行下列测定（如图2），经数据处理得到释放出二氧化碳的质量与反应时间的关系图（如图3）．

①图l所示实验中数据记录纸上应该连续记录的实验数据是电子天平示数（或锥形瓶体系质量） 和计时器示数（或反应时间）．
②由图2中曲线可以看出，固体物质与液体物质反应，当其他条件相同时，接触面积越大，其反应速率越快．
③试求样品中碳酸钙的质量分数（假设样品中其他杂质不参加反应，不考虑水、氯化氢逸出）．
13．写出下列反应的符号表达式并在括号内注明该反应的基本反应类型
（1）燃烧时发出耀眼的白光，能做照明弹的反应2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO（化合反应）
（2）氯酸钾制氧气2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑（分解反应）．
14．根据原子的原子结构示意图及对应的离子结构示意图的知识填空：
（1）某原子第三层排布的电子数是第一层排布电子数的二分之一，则该原子是钠原子，它的元素符号为Na，原子结构图为，它的原子易失电子（填“得”或“失”）；它的离子的符号为Na+，离子结构示意图为
（2）某原子第三层排布的电子数比第二层排布电子数的少一个，则该原子是氯原子，它的元素符号为Cl，原子结构图为，它的原子易得电子（填“得”或“失”）；它的离子的符号为Cl-，离子结构示意图为．

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