Question

【题目】某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下:取该石灰石样品16g，把100 g稀盐酸分5次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中杂质不溶于水，不与稀盐酸反应），各次稀盐酸用量和反应后剩余固体质量记录如下:

加入稀盐酸的质量/g	20	20	20	20	20
实验后剩余固体的质量/g	13	10	7	6	m

请回答:

（1）上表中m的数值为 。

（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为多少？

（3）在第5次实验后的溶液中，再加人足量的该石灰石样品粉末，完全反应后过滤，求所得溶液的溶质质量分数。（假设实验过程中溶液损失忽略不计）

（4）画出16g样品中加入稀盐酸的质量和剩余固体的质量关系的示意图 （不用写出计算过程。）

（5）第一次加入20 g盐酸的反应速率为ν1，第二次加入20g盐酸的反应速率为ν2，则ν1 ν2（选填“>”“<”或“=”）。

Answer 1

【答案】（1）6；（2）62. 5%（3）15. 36%（4）如图

（5） >

【解析】

（1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为3g，而第3次反应后固体物质减少的质量为1g，说明此时碳酸钙已反应完，固体质量不再改变，故表中m的数值为6。

（2）石灰石样品中杂质不溶于水，不与稀盐酸反应，故反应中减少的固体质量即碳酸钙质量，反应中石灰石样品中碳酸钙的质量分数为。

（3）根据题干中数据，设盐酸的质量分数为x，按盐酸全部反应的数据即可计算，根据第1次消耗的碳酸钙的质量16g-13g=3g计算

解得x=10.95%

设第5次实验后，再加人足量的该石灰石样品粉末，此时100g盐酸完全反应，设生成氯化钙的质量为y，生成二氧化碳的质量为z，参加反应的碳酸钙的质量为m，

解得y=16.65g，z=6.6g，m=15g

反应后氯化钙的质量分数为：

（4）根据表格中信息知，每20克该浓度的盐酸与3克碳酸钙恰好反应，16g样品中碳酸钙的质量是10g，消耗盐酸的质量为：，16g样品中加入稀盐酸的质量和剩余固体的质量关系的示意图如下：

（5）固体反应物的状态、溶液的浓度，反应的温度等都会影响反应速率，第一次加入20 g盐酸的反应速率为ν1，反应消耗掉氯化氢，剩余水，第二次加入20g盐酸，加入盐酸后的浓度小于第一次加入盐酸的浓度，故反应速率为ν1＞ν2。