Question

3．雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣，某興趣小組為了測定雞蛋殼中CaCO₃的含量，現取15g．搗碎，放在燒杯中，然后向其中加入80g的稀鹽酸，使之充分反應（雞蛋殼中除CaCO₃外的其他成分不溶于水，且不與稀鹽酸反應），測得燒杯中的反應剩余物的質量（m）與反應時間（t）的關系如圖所示（忽略水蒸氣的揮發），其中當反應進行到B點時，所用鹽酸剛好消耗了加入量的一半．試計算（計算結果保留1位小數）：
（1）生成CO₂的質量為4.4g；
（2）該雞蛋殼中CaCO₃的質量分數．
（3）所用稀鹽酸中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 根據碳酸鈣與鹽酸反應放出二氧化碳使燒杯中的反應剩余物質量逐漸減小，根據質量守恒定律，完全反應前后的質量差即為反應放出氣體二氧化碳的質量；根據生成二氧化碳的質量，利用反應的化學方程式，計算參加反應的碳酸鈣的質量、鹽酸的質量即可解決問題．

解答 解：反應生成CO₂的質量為95g-90.6g=4.4g，
設雞蛋殼中含CaCO₃的質量為x，反應消耗的HCl的質量為y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        73                          44
x            y                           4.4g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$，解得x=10g；
$\frac{73}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$，解得y=7.3g，
因為鹽酸剛好消耗了加入量的一半，所以80g稀鹽酸中溶質質量=7.3g×2=14.6g
雞蛋殼中CaCO₃的質量分數為：$\frac{10g}{15g}$×100%≈66.7%．
鹽酸溶液中溶質的質量分數為：$\frac{14.6g}{80g}$×100%=18.25%．
故答案為：（1）生成二氧化碳的質量為4.4g；（2）雞蛋殼中CaCO₃的質量分數為66.7%；（3）所用稀鹽酸中溶質的質量分數為18.25%．

點評 計算所用稀鹽酸中溶質質量分數時，注意80g稀鹽酸只有一半參加了反應，所以所加稀鹽酸中溶質質量應為由化學方程式計算量的2倍．