Question

某化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数．取20克石灰石样品（假设杂质不溶于水，也不与其他物质反应），向其中加入100克一定溶质质量分数的稀盐酸，恰好完全反应，称得固液混合物的质量为113.4克，请回答下列问题：
（1）计算该样品中碳酸钙的质量．
（2）向反应后的固液混合物中加入113.6克水，充分搅拌后过滤，得到只含一种溶质的不饱和溶液，则所得不饱和溶液中溶质的质量分数是多少？
（3）欲配制150克上述实验所用的稀盐酸，需要36.5%的浓盐酸质量为多少？

Answer 1

分析：（1）根据质量的减少量是生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算出碳酸钙的质量；（2）根据二氧化碳的质量计算出生成的溶质氯化钙的质量，再计算出反应后溶液的总质量，用氯化钙的质量除以溶液总质量即可；（3）根据稀释前后溶质不变列等式．

解答：解：（1）根据质量守恒定律可知质量的减少量是生成的二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为：20g+100g-113.4g=6.6g；
设要生成6.6g二氧化碳需要参加反应的碳酸钙的质量为X，消耗盐酸质量为Y，生成氯化钙的质量为Z则
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73    111      44
 X      Y     Z        6.6g

100

44

= 

X

6.6g

X=15g．

73

44

=

Y

6.6g

Y=10.95g；

111

44

=

Z

6.6g

Z=16.65g；
所以碳酸钙的质量为15g；
（2）向反应后的固液混合物中加入113.6克水，充分搅拌后过滤所得溶液质量为：113.6g+15g+100g-6.6g=222；所得不饱和溶液中溶质的质量分数是：

16.65g

222g

×100%=7.5%；
（3）上述实验所用的稀盐酸的质量分数为：

10.95g

100g

×100%=10.95%；设欲配制150克上述实验所用的稀盐酸，需要36.5%的浓盐酸质量为K则：
150g×10.95%=K×36.5%，解得K=45g．
故答案为；（1）15g；（2）7.5%；（3）45g．

点评：解答本题容易出错的地方是在计算第二题时计算反应后溶液质量，往往连杂质质量加进去，或忘记减去生成的二氧化碳的质量．