Question

某石灰石中含有雜質（雜質不溶于水，也不與鹽酸反應），一興趣小組想測定該樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)，他們將一塊樣品敲打粉碎后，稱出6g放入質量為20g的燒杯中，然后加入50g稀鹽酸，用玻璃棒攪拌至不再產生氣泡（鹽酸有剩余），反應所需時間和燒杯及其所盛物質的總質量變化如圖所示：
（1）將樣品敲碎的目的是

 

；
（2）生成二氧化碳的質量

 

；
（3）求此石灰石的純度及最后所得溶液的質量？

Answer 1

分析：根據(jù)反應時間曲線可查出碳酸鈣完全反應后放出氣體二氧化碳的質量，利用生成二氧化碳的質量計算出所取樣品中碳酸鈣質量，碳酸鈣質量與樣品質量比即樣品中碳酸的質量分數(shù)．

解答：解：（1）為避免樣品中碳酸鈣不能完成反應，可把樣品粉碎，增大樣品與鹽酸的接觸面積，此舉還可以加快反應的速率；
故答案為：增大石灰石與鹽酸的接觸面積，加快反應速率．
（2）圖中質量軸上每個小刻度表示0.2g，所以完全放出氣體后剩余物質總質量為73.8g；
根據(jù)質量守恒定律，因此放出氣體二氧化碳的質量=76g-73.8g=2.2g
（3）設石灰石樣品中碳酸鈣的質量為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                  2.2g

100

x

=

44

2.2g

 x=5g
石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)=

5g

6g

×100%=83.3%
最后所得溶液的質量為：6g+50g-（6g-5g）-2.2g=52.8g
故答案為：（1）使石灰石與稀鹽酸充分接觸，增大反應速度；
（2）2.2g；（3）83.3%；52.8g．

點評：準確判斷圖中刻度值是正確解決本題一個重要細節(jié)，是正確判斷生成二氧化碳質量的關鍵．