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2009年9月,中国经济时报报道,在汶川地震灾区的建筑用砖放置一段时间后,就变成...

2009年9月,中国经济时报报道,在汶川地震灾区的建筑用砖放置一段时间后,就变成脆弱的粉粉砖.经调查,当地用来烧砖的页岩矿中含石灰石超标,取100g这种页岩矿盛于烧杯中,将200g一定质量分数的稀盐酸分成相等的四份逐渐加入,每次加入充分反应后,烧杯中所盛物质的质量如下表所示:
次    数第一次第二次第二次第四次
烧杯内容物的质量145.6g191.2g236.8g284.6g
试计算:
(1)所用稀盐酸的溶质质量分数
(2)所取的页岩矿中钙元素的质量分数是多少?
比较第一次和第二次可以发现,当加入50克盐酸时,放出气体的质量=100克+50克-145.6克=4.4克;当加入100克盐酸时,放出气体的质量=100克+100克-191.2克=8.8克.所以随着加入盐酸的增多,放出的气体的质量也在增多,说明第一次反应中,盐酸全部参加反应.分析表格可以发现,加入50克盐酸放出二氧化碳气体的质量=100克+50克-145.6克=4.4克,则加入200克盐酸后放出二氧化碳气体的质量应该是4.4克×4═17.6克,但是实际放出气体的质量=100克+200克-284.6克=15.4克,说明碳酸钙已经完全反应. 【解析】 (1)比较第一次和第二次可以发现,当加入50克盐酸时,放出气体的质量=100克+50克-145.6克=4.4克;当加入100克盐酸时,放出气体的质量=100克+100克-191.2克=8.8克.所以随着加入盐酸的增多,放出的气体的质量也在增多,说明第一次反应中,盐酸全部参加反应.设生成4.4克二氧化碳气体需要盐酸(溶质)的质量是X. CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑       73              44       X               4.4克 ═ 得:X=7.3克 ∴所用稀盐酸的溶质质量分数=×100%=14.6%. (2)分析表格可以发现,加入50克盐酸放出二氧化碳气体的质量=100克+50克-145.6克=4.4克,则加入200克盐酸后放出二氧化碳气体的质量应该是4.4克×4═17.6克,但是实际放出气体的质量=100克+200克-284.6克=15.4克,说明第四次碳酸钙已经完全反应.设碳酸钙的质量是Y. CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 100                  44 Y                    15.4克 ═ 得:Y=35克 ∴碳酸钙中钙元素的质量=35克××100%═14克. ∴所取的页岩矿中钙元素的质量分数=×100%═14%. 答:所用稀盐酸的溶质质量分数为14.6%;所取的页岩矿中钙元素的质量分数是14%.
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考点分析:
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[实验与探究]:
实验步骤实验现象结论与解释
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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