题目内容

10.化学研究小组为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取100g石灰石样品放在烧杯中,然后向其中逐滴加入一定量某质量分数的稀盐酸,使之与样品充分反应(杂质不参加反应).随着反应进行,加入稀盐酸的质量与反应得到气体的质量变化关系如图所示.请完成下列计算内容:
(1)样品中碳酸钙的质量分数是多少?
(2)所用稀盐酸溶质的质量分数是多少?
(3)加入150g稀盐酸反应后,所得溶液的溶质质量分数是多少?(保留到0.1%)

分析 (1)根据反应曲线图,充分反应放出二氧化碳的质量为33g,用反应的化学方程式,由生成二氧化碳的质量计算样品中碳酸钙的质量,碳酸钙质量与样品质量比即为样品中碳酸钙含量;
(2)由放出二氧化碳的质量,利用反应的化学方程式,计算出恰好完全时所加稀盐酸中溶质质量,再使用溶质质量分数公式计算出所用稀盐酸的质量分数.
(3)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,根据提供的数据和反应的化学方程式可以进行相关方面的计算和判断.

解答 解:由图示可知,
设样品中碳酸钙质量为x,所用稀盐酸中溶质的质量为y,反应后所得氯化钙溶质为z,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,
100         73     111             44
x             y       z                33g
$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{111}{z}=\frac{44}{33g}$
x=75g
y=54.75g
z=83.25g
(1)样品中碳酸钙的质量分数是=$\frac{75g}{100g}×$100%=75%;
(2)所用稀盐酸溶质的质量分数是:$\frac{54.75g}{150g}×$100%=36.5%;
(3)加入150g稀盐酸反应后,所得溶液的溶质质量分数是:$\frac{83.25g}{75g+150g-33g}×$100%≈43.4%
答案:
(1)样品中碳酸钙的质量分数是75%;
(2)所用稀盐酸溶质的质量分数是36.5%;
(3)所得溶液的溶质质量分数是43.4%.

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分析的重点.

练习册系列答案
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2.根据如图回答问题.

(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,选用的装置组合是CG (选填装置编号,下同).写出用该组合在实验室制取的另一种常见气体的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
某化学兴趣小组在老师指导下制取、干燥、收集氨气,并探究氨气的一些性质.
【查阅资料】
①氨气通常情况下是有刺激性气味的无色气体,密度比空气小,极易溶于水.
②氨水,主要成分NH3•H2O(一水合氨),氨气的水溶液,易挥发,具有部分碱的通性.NH3•H2O不稳定,受热易分解出氨气.
(2)将浓氨水滴加到固体烧碱上可以快速产生氨气,发生装置最好选用C.请写出固体烧碱在此过程中的作用:烧碱溶于水放出热量,促进氨水挥发.(任写一条)
(3)实验室通过直接加热浓氨水的方法也可以获得氨气,但混有大量水蒸气.现欲用此方法制取干燥的氨气,其装置组合是BDG.

图为合成氨的模拟实验装置图(玻璃管中是铁粉和石棉绒组成的混合物).步骤:①检查气密性;②使锌粒和稀硫酸反应一段时间;③在Y型管盛有亚硝酸钠和氯化铵饱和溶液的一边加热(NH4Cl+NaNO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+2H2O+N2↑);④到产生氮气较快时,将酒精灯移至玻璃管下方加热.
(4)反应开始前使锌粒和稀硫酸反应一段时间的目的是:排出装置内部的空气,防止可能发生的爆炸,同时生成尽可能多的氢气,提高氢气浓度从而提高氮气的转化率.
(5)当锥形瓶中出现酚酞溶液变红现象,表示有氨气生成.
(6)写出玻璃管中生成氨气的化学方程式:N2+3H2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$2NH3.

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