Question

化学兴趣小组为测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用2g石灰石样品，把20g稀盐酸（氯化氢的水溶液）分4次加入样品中（样品中除碳酸钙外，其余成分既不与盐酸反应，也不溶解于水），充分反应后经过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如下：

稀盐酸的用量	剩余固体的质量
第一次加入5g	1.5g
第二次加入5g	1g
第三次加入5g	0.5g
第四次加入5g	0.3g

（1）从以上数据可知，这四次实验中，第______次石灰石样品中碳酸钙已完全反应．
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为______．
（3）求所用稀盐酸中溶质的质量分数．
（4）市售浓盐酸的溶质质量分数为37%，密度为1.18g．mL^-1．如何配制实验中所需的20g某浓度的稀盐酸？（水的密度是1g．mL^-1）

Answer 1

（1）由于样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶解于水，因此由表中每次加入5g稀盐酸固体减少的质量关系可判断：每加入5g稀盐酸固体应减少0.5g；据此规律，由第四次加入盐酸后固体质量的减少值也应该等于0.5g，但是题中所给数据为0.3g，只减少了0.2g，所以可以判断第四次加入稀盐酸时碳酸钙已完全反应；
（2）碳酸钙的质量=2g-0.3g=1.7g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数=

1.7g

2g

×100%=85%；
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为85%；
（3）设所用稀盐酸5g中溶质的质量为x
前三次实验中5g稀盐酸完全反应消耗0.5g碳酸钙，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
0.5g    x

100

0.5g

=

73

x

x=0.365g
所用稀盐酸中溶质的质量分数=

0.365g

5g

×100%=7.3%
答：所用稀盐酸中溶质的质量分数7.3%；
（4）①计算：设需要溶质质量分数为37%浓盐酸的体积为V，
20g×7.3%=V×1.18g．mL^-1×37%
V=3.34mL
水的质量=20g-3.34mL×1.18g．mL^-1=16.1g
水的体积=

16.1g

1g．mL-1

=16.1mL
②量取浓盐酸和水：用10mL的量筒量取37%浓盐酸3.3mL，倒入烧杯中，再用50mL的量筒量取16.1mL的水；
③配制溶液：将量取的16.1mL的水缓缓倒入浓盐酸中，用玻璃棒搅拌均匀．