Question

19．為了測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)（假設石灰石中的雜質不溶解也不參加化學反應），把12g石灰石樣品放入燒杯中再將60g稀HCl三等分，分三加入充分反應，所得相關實驗數(shù)據(jù)如下表：

實驗操作	第一次實驗	第二次實驗	第三次實驗
加入稀鹽酸	20g	20g	20g
剩余固體的質量	8g	4g	2g

（1）12g石灰石樣品中碳酸鈣的質量為10g．
（2）稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)為多少14.6%．
（3）通過計算求出第二次反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù)為多少？（計算結果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意可知，20g稀鹽酸能消耗4g碳酸鈣，雜質不溶解也不參加化學反應，故第三次實驗后剩余的固體為雜質，即可計算出石灰石中碳酸鈣的質量；
（2）根據(jù)化學方程式由碳酸鈣的質量可以計算出稀鹽酸中溶質的質量，進而計算出所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)；
（3）根據(jù)質量守恒來計算反應后溶液的質量

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，20g稀鹽酸能消耗4g碳酸鈣，故第三次實驗后剩余的固體為雜質，碳酸鈣的質量為：12g-2g=10g；故填：10g．
（2）設20g稀鹽酸中溶質的質量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73
 4g   x
$\frac{100}{4g}=\frac{73}{x}$
x=2.92g
所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)$\frac{2.92g}{20g}×$100%=14.6%；
（3）設第二次反應后生成氯化鈣的質量為y，生成二氧化碳的質量為z，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         111      44
 8g          y        z
$\frac{100}{8g}=\frac{111}{y}=\frac{44}{z}$
y=8.88g
z=3.52g
所得溶液中溶質的質量分數(shù)：$\frac{8.88g}{8g+40g-3.52g}×$100%≈10.5%
答案：
（1）石灰石中碳酸鈣的質量為10g；
（2）所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)14.6%
（3）反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù)19.8%．

點評 本題較簡單，可直接利用化學方程式來計算，但應注意計算格式要規(guī)范，向規(guī)范要質量．