Question

6．某化学实验小组为了测定某石灰石样品的纯度，取出2.5克石灰石样品（样品中杂质不溶于水，且不与酸反应）并粉碎，然后逐滴加入稀盐酸，充分反应后测得剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示．
（1）石灰石样品粉碎的目的是增大反应物的接触面积，利于充分反应；
（2）石灰石样品的纯度是80%；
（3）当加入稀盐酸质量为10g时，计算充分反应后所得溶液的溶质质量分数．（写出计算过程）．

Answer 1

分析 碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，根据题意：样品中杂质不溶于水，且不与酸反应，由剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系图，当加入稀盐酸的质量为10g时，恰好完全反应，此时剩余固体即为样品中的杂质，则样品中碳酸钙的质量为2.5g-0.5g=2g，由反应的化学方程式，列式计算出生成氯化钙的质量、生成二氧化碳的质量，进而计算出溶质的质量分数，据此进行分析解答．

解答 解：（1）石灰石样品粉碎的目的是增大反应物的接触面积，利于充分反应．
（2）根据题意，石灰石样品的质量为2.5g，当加入稀盐酸的质量为10g时，恰好完全反应，此时剩余固体即为样品中的杂质，则样品中碳酸钙的质量为2.5g-0.5g=2g．
石灰石样品的纯度是$\frac{2g}{2.5g}×$100%=80%．
（3）设生成氯化钙的质量为x，生成二氧化碳气体的质量为y，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         111      44
2g           x       y
$\frac{100}{111}=\frac{2g}{x}$      x=2.22g
$\frac{100}{44}=\frac{2g}{y}$      y=0.88g
充分反应后所得溶液的溶质质量分数为$\frac{2.22g}{2g+10g-0.88g}×$100%≈20.0%．
答：（1）增大反应物的接触面积，利于充分反应；（2）80%；（3）充分反应后所得溶液的溶质质量分数为20.0%．

点评 本题难度不大，掌握利用化学方程式与溶质质量分数的综合计算即可正确解答本题，细致地分析图表信息，确定样品中碳酸钙的质量是正确解答本题的前提和关键．