Question

【題目】某學校的學習小組對當地的石灰石礦區進行調查，測定石灰石中碳酸鈣的質量分數，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，測量過程所得數據見下表（已知石灰石樣品中雜質不溶于水，不與稀鹽酸反應），各次稀鹽酸用量和反應后剩余固體質量記錄如下:

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

請回答:

（1）上表中m的數值為 。

（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為多少？

（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，完全反應后過濾，求所得溶液的溶質質量分數。（假設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量和剩余固體的質量關系的示意圖 （不用寫出計算過程。）

（5）第一次加入20 g鹽酸的反應速率為ν1，第二次加入20g鹽酸的反應速率為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）根據圖表數據可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為3g，而第3次反應后固體物質減少的質量為1g，說明此時碳酸鈣已反應完，固體質量不再改變，故表中m的數值為6。

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

（3）根據題干中數據，設鹽酸的質量分數為x，按鹽酸全部反應的數據即可計算，根據第1次消耗的碳酸鈣的質量16g-13g=3g計算

解得x=10.95%

設第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，設生成氯化鈣的質量為y，生成二氧化碳的質量為z，參加反應的碳酸鈣的質量為m，

解得y=16.65g，z=6.6g，m=15g

反應后氯化鈣的質量分數為：

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

（5）固體反應物的狀態、溶液的濃度，反應的溫度等都會影響反應速率，第一次加入20 g鹽酸的反應速率為ν1，反應消耗掉氯化氫，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，故反應速率為ν1＞ν2。