Question

8．某化學興趣小組為測定一種石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，進行如下實驗：
①稱取25.0g石灰石樣品，平均分成兩份，并分別加工成塊狀和粉末狀；②將兩份樣品分別投入兩個錐形瓶中，各加入足量的相同溶質質量分數的稀鹽酸（樣品所含雜質不溶于水也不與酸反應），測得生成二氧化碳的質量與反應時間的關系如圖所示．請回答：
（1）由圖中曲線分析得出，影響該化學反應速率的因素是：反應物間的接觸面積；
（2）每份樣品充分反應后．生成二氧化碳的質量為4.4g；
（3）若每份樣品中加入l00.0g稀鹽酸，恰好完全反應，求反應后所得溶液中溶質的質量分數．（要求寫出計算過程，不考慮水、氯化氫的逸出．結果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）反應物接觸面積越大，反應越完全，可以據此解答；
（2）根據圖象中數據判斷出生成二氧化碳的質量；
（3）根據圖象中數據二氧化碳的質量計算出碳酸鈣的質量和生成的氯化鈣的質量，再計算出反應后溶液質量，再用溶質質量除以溶液質量即可．

解答 解：（1）由圖中曲線分析，塊狀和粉末狀的碳酸鈣在與鹽酸反應時，與鹽酸的接觸面積不同，粉末狀的碳酸鈣與鹽酸接觸面積大，反應快；于是得出影響該化學反應速率的因素是：反應物的接觸面積；
（2）由圖中曲線分析得出，每份樣品充分反應后，生成二氧化碳的質量為4.4g；
（3）由圖象可知生成二氧化碳質量為4.4g時就不再增加了，說明最多生成4.4g；設每份樣品中碳酸鈣的質量為x，生成氯化鈣的質量為y則：
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；
反應后溶液質量為：10g+100g-4.4g=105.6g，
反應后所得溶液中溶質的質量分數為：$\frac{11.1g}{105.6g}$×100%=10.5%；
答案：
（1）反應物間的接觸面積；
（2）4.4 g；
（3）反應后所得溶液中溶質的質量分數為10.5%

點評 解答這類題目，首先，要理解和熟記根據化學反應方程式的計算步驟和格式，然后根據所給的問題情景結合所學的相關知識和技能，細致地分析題意并細心地探究、推理后，按照題目要求進行認真地選擇或解答即可．