Question

2009年9月，中國經濟時報報道，在汶川地震災區的建筑用磚放置一段時間后，就變成脆弱的粉粉磚．經調查，當地用來燒磚的頁巖礦中含石灰石超標，取100g這種頁巖礦盛于燒杯中，將200g一定質量分數的稀鹽酸分成相等的四份逐漸加入，每次加入充分反應后，燒杯中所盛物質的質量如下表所示：

次    數	第一次	第二次	第二次	第四次
燒杯內容物的質量	145.6g	191.2g	236.8g	284.6g

試計算：
（1）所用稀鹽酸的溶質質量分數
（2）所取的頁巖礦中鈣元素的質量分數是多少？

Answer 1

分析：比較第一次和第二次可以發現，當加入50克鹽酸時，放出氣體的質量=100克+50克-145.6克=4.4克；當加入100克鹽酸時，放出氣體的質量=100克+100克-191.2克=8.8克．所以隨著加入鹽酸的增多，放出的氣體的質量也在增多，說明第一次反應中，鹽酸全部參加反應．分析表格可以發現，加入50克鹽酸放出二氧化碳氣體的質量=100克+50克-145.6克=4.4克，則加入200克鹽酸后放出二氧化碳氣體的質量應該是4.4克×4═17.6克，但是實際放出氣體的質量=100克+200克-284.6克=15.4克，說明碳酸鈣已經完全反應．

解答：解：（1）比較第一次和第二次可以發現，當加入50克鹽酸時，放出氣體的質量=100克+50克-145.6克=4.4克；當加入100克鹽酸時，放出氣體的質量=100克+100克-191.2克=8.8克．所以隨著加入鹽酸的增多，放出的氣體的質量也在增多，說明第一次反應中，鹽酸全部參加反應．設生成4.4克二氧化碳氣體需要鹽酸（溶質）的質量是X．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
      73              44
      X               4.4克

73

44

═

X

4.4克

得：X=7.3克
∴所用稀鹽酸的溶質質量分數=

7.3克

50克

×100%=14.6%．
（2）分析表格可以發現，加入50克鹽酸放出二氧化碳氣體的質量=100克+50克-145.6克=4.4克，則加入200克鹽酸后放出二氧化碳氣體的質量應該是4.4克×4═17.6克，但是實際放出氣體的質量=100克+200克-284.6克=15.4克，說明第四次碳酸鈣已經完全反應．設碳酸鈣的質量是Y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
Y                    15.4克

100

44

═

Y

15.4克

得：Y=35克
∴碳酸鈣中鈣元素的質量=35克×

40

100

×100%═14克．
∴所取的頁巖礦中鈣元素的質量分數=

14克

100克

×100%═14%．
答：所用稀鹽酸的溶質質量分數為14.6%；所取的頁巖礦中鈣元素的質量分數是14%．

點評：學會分析表格的方法，注意化學方程式的計算格式和規范性．