Question

取12g石灰石樣品放入盛有105.4g稀鹽酸溶液的燒杯中，恰好完全反應．有關實驗數據如下表：（假設石灰石樣品中雜質不與稀鹽酸反應也不溶于水，且不考慮反應過程中水分和HCl氣體的揮發）

	反應前		反應后
實驗數據	燒杯和稀鹽酸的質量	石灰石樣品的質量	燒杯和其中混合物的質量
	150g	12g	157.6g

（1）反應中生成二氧化碳的質量為______g．
（2）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為______（結果精確到0.1%）．
（3）計算反應后所得溶液的溶質質量分數．

Answer 1

解：（1）根據質量守恒定律，反應中生成二氧化碳的質量=150g+12g-157.6g=4.4g
故答案為：4.4；
（2）設恰好完全反應時參加反應碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 4.4g

x=10g
該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數=≈83.3%
故答案為：83.3%；
（3）設恰好完全反應時生成氯化鈣的質量為y
CaCl₂～CO₂
111 44
y 4.4g
y=11.1g
反應后所得溶液的溶質質量分數==10%
答：反應后所得溶液的溶質質量分數為10%．
分析：石灰石中的主要成分碳酸鈣與鹽酸反應放出氣體二氧化碳，恰好完全反應后所剩余物質的質量小于反應前各物質的質量和，根據質量守恒定律，質量的差即為反應所放出二氧化碳的質量；
根據反應的化學方程式，利用生成二氧化碳的質量，計算樣品中碳酸鈣的質量；碳酸鈣的質量與樣品質量比即樣品中碳酸鈣的質量分數；
恰好完全反應后所得溶液為氯化鈣溶液，其溶液的質量分數=；氯化鈣的質量可由恰好完全反應時生成二氧化碳的質量求得，反應后溶液的質量可利用質量守恒而求得．
點評：利用質量守恒定律，恰好完全反應后溶液的質量=參加反應的碳酸鈣的質量+所加稀鹽酸的質量-生成氣體二氧化碳的質量．