Question

3．化学探究小组为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取25g石灰石样品放在烧杯中，然后向其中逐滴加入一定量某质量分数的稀盐酸，使之与样品充分反应（杂质不参加反应）．随着反应进行，加入稀盐酸的质量与反应得到气体的质量变化关系如图所示．请完成下列计算内容：
（1）样品中碳酸钙的质量分数是多少？
（2）所用稀盐酸溶质的质量分数是多少？
（3）求所得溶液溶质质量分数？

Answer 1

分析 （1）根据二氧化碳的质量可求出碳酸钙的质量，最后根据质量分数计算公式可求出石灰石样品中碳酸钙的质量分数；
（2）由放出二氧化碳的质量，利用反应的化学方程式，计算出恰好完全时所加146g稀盐酸中溶质质量，再使用溶质质量分数公式计算出所用稀盐酸的质量分数
（3）根据二氧化碳的质量可求出生成的氯化钙的质量，所得溶液的质量=反应前各组份的质量之和-气体的质量-杂质的质量，进而求出所得溶液溶质质量分数解答．

解答 解：该样品与盐酸反应反应生成二氧化碳为8.8g；
设碳酸钙的质量为x，参加反应的稀盐酸中HCl的质量为y，生成的氯化钙质量为z．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
 100  73     111       44
 x     y      z       8.8g
$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{111}{z}=\frac{44}{8.8g}$
解得：x=20g，y=14.6g z=22.2g
（1）样品中碳酸钙的质量分数为：$\frac{20g}{25g}$×100%=80%；
（2）稀盐酸的溶质质量分数为：$\frac{14.6g}{146g}$×100%=10%
（3）恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数：$\frac{22.2g}{20g+146g-8.8g}$×100%=14.1%
答：（1）样品中碳酸钙的质量分数为80%；
（2）所用稀盐酸溶质的质量分数是10%；
（3）所得溶液溶质质量分数为14.1%．

点评 求反应后所得溶液的质量的质量分数是初中化学计算的一个重点和难点，计算反应后溶液的质量的方法一般是：反应后溶液的质量=反应前各组份的质量之和-气体的质量-沉淀（或杂质）的质量．