Question

17．將足量的石灰石樣品（主要成分是碳酸鈣，所含雜質不溶于水，也不與其他物質反應），加入到盛有100g稀鹽酸的燒杯中，立即將燒杯放在天平上稱量．在以后的8分鐘內，每一分鐘讀一次數．結果如下：

時間/分鐘	0	1	2	3	4	5	6	7	8
質量/g	200.0	198.2	197.0	196.2	195.6	195.6	196	195.6	195.6

（1）表中有一個結果是不合理的，該結果的測得時間是第6分鐘；
（2）根據上述數據，除了可以計算出生成的二氧化碳的質量是4.4g外，還能計算出以下結果的是BC（填序號）
A、石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數
B、反應后所得不飽和溶液的溶質質量分數
C、參加反應的稀鹽酸的溶質質量分數
（3）寫出你的第（2）小題所選項的具體計算過程（如果有多個選項，請任選一項進行計算，計算結果精確到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）由于反應開始后隨著二氧化碳的生成，總質量應該逐漸減少，而不會出現增加，所以第6分鐘的數據不合理；
（2）根據質量守恒定律可求生成的二氧化碳的質量．同時消耗的HCl可求生成的氯化鈣可求，而溶液的質量也可求，所以可以計算的結果還有BC．
（3）根據生成的二氧化碳和對應的化學方程式求算HCl和氯化鈣的質量以及反應的碳酸鈣的質量，進而求算BC要求的數據．

解答 解：
由于反應開始后隨著二氧化碳的生成，總質量應該逐漸減少，而不會出現增加，所以第6分鐘的數據不合理；
根據質量守恒定律可得，生成的二氧化碳的質量為200.0g-195.6g=4.4g
由于將足量的石灰石樣品（主要成分是碳酸鈣，所含雜質不溶于水，也不與其他物質反應），加入到盛有100g稀鹽酸的燒杯中，所以鹽酸會完全反應，而碳酸鈣不一定完全反應，所以樣品中的碳酸鈣不能求算，但是反應掉的碳酸鈣的質量和生成的氯化鈣的質量可求，同時鹽酸完全反應，所以在求算HCl的基礎上可求鹽酸的質量分數．而生成的氯化鈣溶液中溶質的質量分數也可求．
設4.4g二氧化碳生成需要的碳酸鈣的質量為x，HCl的質量為y，生成的氯化鈣的質量為z
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        73      111             44
x              y        z               4.4g
$\frac{100}{x}$=$\frac{73}{y}$=$\frac{111}{z}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=10g
y=7.3g
z=11.1g
反應后所得不飽和溶液的溶質質量分數為$\frac{11.1g}{10g+100g-4.4g}$×100%≈10.5%
參加反應的稀鹽酸的溶質質量分數為$\frac{7.3g}{100g}$×100%=7.3%
答：
（1）表中有一個結果是不合理的，該結果的測得時間是第 6分鐘；
（2）根據上述數據，除了可以計算出生成的二氧化碳的質量是 4.4g外，還能計算出的結果的是 BC．
 （3）B、反應后所得不飽和溶液的溶質質量分數為10.5%
C、參加反應的稀鹽酸的溶質質量分數為7.3%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．