Question

某化學小組為測定一瓶失去標簽的鹽酸的溶質質量分數，分成甲、乙兩組，分別用不同的方法進行測定。

實驗設計：

甲組：取純凈碳酸鈣粉末5g于燒杯中，加入20g該鹽酸溶液，充分反應后，過濾、洗滌、干燥，稱量得剩余固體3g。

乙組：取純凈碳酸鈣粉末5g于錐形瓶中，將20g該鹽酸溶液加入分液漏斗，利用測定產生二氧化碳的體積（20℃、標準大氣壓）計算鹽酸濃度。裝置示意圖如下：

數據處理：

（1）請利用甲組數據計算該鹽酸的溶質質量分數。（寫出計算過程）

（2）乙組計算結果略小于甲組。經過多次實驗仍得到相同結果（忽略量筒引起的誤差），可能的原因是  

Answer 1

【答案】（1）7.3%；（2）測量的水的體積小于生成氣體的體積； B、C之間的導管內實驗前無水，實驗后有水；內外氣壓相同時，二氧化碳無法將相應體積的水壓入量筒；二氧化碳可能溶解在A中反應后的溶液中。（2分）（合理答案均給分）

【解析】（1）碳酸鈣粉末5g于燒杯中，加入20g該鹽酸溶液，充分反應后，過濾、洗滌、干燥，稱量得剩余固體3g，由此可以得出反應的碳酸鈣的質量為：2g,根據碳酸鈣的質量和化學方程式計算出參加反應的鹽酸的質量，然后用鹽酸的質量除以鹽酸溶液的質量：20g，從而求出鹽酸的溶質質量分數。

（1）計算過程

    解：設參加反應的HCl質量為x ，消耗碳酸鈣質量為5g-3g=2g               

         2HCl+CaCO₃＝CaCl₂+H₂O +CO₂↑     .............2分

          73   100

          x     2g                         ……….1分

73/x=100/2g

          X=1.46g                          ………1分

鹽酸的溶質質量分數為：1.46g/20g×100%=7.3%      ...............1 分

答：鹽酸的溶質質量分數為7.3%。            ...............設、答共1分

（2）乙組計算結果略小于甲組可能的原因是測量的水的體積小于生成氣體的體積； B、C之間的導管內實驗前無水，實驗后有水；內外氣壓相同時，二氧化碳無法將相應體積的水壓入量筒；二氧化碳可能溶解在A中反應后的溶液中。