Question

為測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，取22.2克石灰石樣品，放入盛有146克稀鹽酸的燒杯中，石灰石中的碳酸鈣跟鹽酸恰好完全反應（雜質既不反應也不溶解），燒杯內物質的質量變為159.4克．求：
（1）石灰石中碳酸鈣的質量分數．
（2）稀鹽酸中溶質的質量分數．
（3）生成物溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

解：生成二氧化碳的質量為：146g+22.2g-159.4g=8.8g；
設石灰石中碳酸鈣的質量為x，稀鹽酸中溶質的質量分數為y，生成氯化鈣的質量為z．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73 111 44
x 100g×y z 8.8g

x=20g，

y=14.6%，

z=22.2g
石灰石中碳酸鈣的質量分數為×100%≈90.1%
所得溶液中溶質的質量分數為=×100%≈14.1%
答：（1）石灰石中碳酸鈣的質量分數為90.1%；
（2）鹽酸溶液中溶質的質量分數為14.6%；
（3）反應后所得溶液中溶質的質量分數14.1%．
分析：石灰石的質量與稀鹽酸的質量和去掉燒杯內剩余物質的質量所得的質量是生成二氧化碳的質量．
由二氧化碳的質量根據碳酸鈣與稀鹽酸反應的化學方程式可以計算出石灰石中碳酸鈣的質量、稀鹽酸中溶質的質量分數和生成氯化鈣的質量．進而計算出石灰石中碳酸鈣的質量分數．
用石灰石的質量去掉碳酸鈣的質量就是石灰石中雜質的質量，用燒杯內剩余物質的質量去掉石灰石中雜質的質量就是所得溶液的質量，氯化鈣的質量與所得溶液的質量之比就是所得溶液中溶質的質量分數．
點評：本題考查學生利用化學反應方程式的計算，明確二氧化碳是氣體并利用質量守恒來計算二氧化碳的質量是解答的關鍵．