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．裝置示意圖如圖：

         

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   分析：

（1）根據剩余固體3g，可知碳酸鈣的質量為2g，將碳酸鈣的質量代入化學反應方程式來計算氯化氫的質量，再計算鹽酸的質量分數；

（2）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，計算結果略小于甲組，可能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中反應后的溶液中等．

解答：

解：

（1）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↑

73   100

x     2g                        

X=1.46g                         

鹽酸的溶質質量分數為：×100%=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．

答案：

（1）鹽酸的溶質質量分數為7.3%；

（2）內外氣壓相同時，二氧化碳無法將相應體積的水壓入量筒．