Question

为了测定某石灰石样品中碳酸钙的含量，取20g此样品，将80g的稀盐酸分四次加入样品使之充分反应（石灰石中的杂质不溶于水，也不与盐酸及生成物反应），每次用盐酸的质量与反应后剩余固体的质量见下表．（计算结果保留到小数点后一位数字）

次  数	一	二	三	四
加入盐酸的质量/g	20	20	20	20
剩余固体的质量/g	15	10	5	5

计算：（1）样品中碳酸钙的质量分数；
（2）20g此样品与足量盐酸反应最多生成二氧化碳的质量；
（3）加入的稀盐酸中溶质的质量分数．

Answer 1

【答案】分析：（1）比较第一、二、三次的数据可知：20g盐酸完全反应可以消耗碳酸钙15g-10g=5g；第四次中固体不再减少，说明此时碳酸钙已完全反应，样品中含有5g杂质，所以碳酸钙质量为15g，然后计算质量分数；
（2）根据碳酸钙的质量依据方程式计算二氧化碳的质量；
（3）根据反应的化学方程式，由参加反应的碳酸钙的质量计算盐酸完全反应时消耗的HCl的质量，利用HCl的质量稀盐酸的质量×100%计算该稀盐酸的质量分数；
解答：解：（1）比较第一、二、三次的数据可知：20g盐酸完全反应可以消耗碳酸钙15g-10g=5g；第四次中固体不再减少，说明此时碳酸钙已完全反应，样品中含有5g杂质，所以碳酸钙质量为15g，所以碳酸钙质量分数为：×100%=75%；
（2）设15g的碳酸钙生成二氧化碳为x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73            44
15                    X
=
X=6.6g
设与10克碳酸钙反应的HCl的质量为y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
10     y
=
y=7.3g
所以盐酸的质量分数为：×100%=18.25%．
答：样品中碳酸钙的质量分数为75%，最多生成二氧化碳的质量6.6g，加入的稀盐酸中溶质的质量分数为18.25%．
点评：根据反应进行参加反应的溶液溶质质量分数计算时，一定要选取溶液中溶质完全反应时的数据计算溶液中溶质的质量，这样求得的溶质质量才是溶液中全部溶质的质量．