Question

石灰廠為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，取用4g石灰石樣品，把20g稀鹽酸分4次加入樣品中（樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶于水），充分反應后經過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數據如下表：

稀鹽酸的用量	第一次加入5g	第二次加入5g	第三次加入5g	第四次加入5g
剩余固體的質量	3g	2g	1g	1g

（1）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數是

 

；
（2）計算該稀鹽酸的溶質質量分數（寫出計算過程，結果精確到0.1%）．

Answer 1

分析：（1）由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶于水，因此第三次、第四次實驗所剩余的固體即不發生反應也不溶于水的雜質固體的質量；
（2）根據反應的化學方程式，由參加反應的碳酸鈣的質量計算鹽酸完全反應時消耗的HCl的質量，利用

HCl的質量

稀鹽酸的質量

×100%計算該稀鹽酸的質量分數；根據實驗數據，前三次所加入的稀鹽酸都完全發生了反應，在計算稀鹽酸的溶質質量分數時可使用前三次的實驗數據．

解答：解：（1）每加入5g稀鹽酸可反應1g碳酸鈣，而第四次加入稀鹽酸所剩余固體質量卻沒減少，說明碳酸鈣已完全反應，剩余固體為雜質；則
石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數=

4g-1g

4g

×100%=75%
故答案為：75%；
（2）由表中數據可知第三次加入5g稀鹽酸后，3g碳酸鈣與15g稀鹽酸剛好完全反應．
設稀鹽酸中溶質的質量為x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
3g     x

100

73

=

3g

x

 
x=2.19g
稀鹽酸中溶質的質量分數=

2.19g

15g

×100%=14.6%
答：稀鹽酸中溶質的質量分數為14.6%．

點評：根據反應進行參加反應的溶液溶質質量分數計算時，一定要選取溶液中溶質完全反應時的數據計算溶液中溶質的質量，這樣求得的溶質質量才是溶液中全部溶質的質量．