Question

【題目】某學校的學習小組對當?shù)氐氖�灰石礦區(qū)進行調(diào)查，測定石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，采用的方法如下:取該石灰石樣品16g，把100 g稀鹽酸分5次加入，測量過程所得數(shù)據(jù)見下表（已知石灰石樣品中雜質(zhì)不溶于水，不與稀鹽酸反應(yīng)），各次稀鹽酸用量和反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量記錄如下:

加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	20	20	20	20	20
實驗后剩余固體的質(zhì)量/g	13	10	7	6	m

請回答:

（1）上表中m的數(shù)值為 。

（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為多少？

（3）在第5次實驗后的溶液中，再加人足量的該石灰石樣品粉末，完全反應(yīng)后過濾，求所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。（假設(shè)實驗過程中溶液損失忽略不計）

（4）畫出16g樣品中加入稀鹽酸的質(zhì)量和剩余固體的質(zhì)量關(guān)系的示意圖 （不用寫出計算過程。）

（5）第一次加入20 g鹽酸的反應(yīng)速率為ν1，第二次加入20g鹽酸的反應(yīng)速率為ν2，則ν1 ν2（選填“>”“<”或“=”）。

Answer 1

【答案】（1）6；（2）62. 5%（3）15. 36%（4）如圖

（5） >

【解析】

（1）根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，第1、2次反應(yīng)后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量都為3g，而第3次反應(yīng)后固體物質(zhì)減少的質(zhì)量為1g，說明此時碳酸鈣已反應(yīng)完，固體質(zhì)量不再改變，故表中m的數(shù)值為6。

（2）石灰石樣品中雜質(zhì)不溶于水，不與稀鹽酸反應(yīng)，故反應(yīng)中減少的固體質(zhì)量即碳酸鈣質(zhì)量，反應(yīng)中石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為。

（3）根據(jù)題干中數(shù)據(jù)，設(shè)鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為x，按鹽酸全部反應(yīng)的數(shù)據(jù)即可計算，根據(jù)第1次消耗的碳酸鈣的質(zhì)量16g-13g=3g計算

解得x=10.95%

設(shè)第5次實驗后，再加人足量的該石灰石樣品粉末，此時100g鹽酸完全反應(yīng)，設(shè)生成氯化鈣的質(zhì)量為y，生成二氧化碳的質(zhì)量為z，參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為m，

解得y=16.65g，z=6.6g，m=15g

反應(yīng)后氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)為：

（4）根據(jù)表格中信息知，每20克該濃度的鹽酸與3克碳酸鈣恰好反應(yīng)，16g樣品中碳酸鈣的質(zhì)量是10g，消耗鹽酸的質(zhì)量為：，16g樣品中加入稀鹽酸的質(zhì)量和剩余固體的質(zhì)量關(guān)系的示意圖如下：

（5）固體反應(yīng)物的狀態(tài)、溶液的濃度，反應(yīng)的溫度等都會影響反應(yīng)速率，第一次加入20 g鹽酸的反應(yīng)速率為ν1，反應(yīng)消耗掉氯化氫，剩余水，第二次加入20g鹽酸，加入鹽酸后的濃度小于第一次加入鹽酸的濃度，故反應(yīng)速率為ν1＞ν2。