Question

某化學興趣小組為了測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，取用2.5g石灰石樣品，把25.0g質量分數為10%的稀鹽酸分五次加入樣品中（樣品中的雜質既不與鹽酸反應，也不溶解于水），每次充分反應后都經過濾、干燥、稱量，得實驗數據如下：

實驗次數	1	2	3	4	5
稀鹽酸的累計加入量	5.0g	10.0g	15.0g	20.0g	25.0g
剩余固體的質量	2.0g	1.5g	1.0g	0.5g	0.5g

請計算：
（1）2.5g石灰石樣品中碳酸鈣的質量是______g．
（2）石灰石中碳酸鈣的質量分數是多少？
（3）反應后生成溶液中氯化鈣的質量分數（計算過程和結果均保留一位小數）．

Answer 1

解：（1）根據實驗數據可知，樣品中雜質質量為0.5g，則樣品中碳酸鈣質量=2.5g-0.5g=2.0g
故答案為：2.0；
（2）石灰石中碳酸鈣的質量分數=×100%=80%；
（3）設反應生成氯化鈣的質量為x，放出二氧化碳的質量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 111 44
2.0g x y
= x=2.22g
= y=0.88g
反應后生成溶液中氯化鈣的質量分數=×100%=8.5%
答：（2）石灰石中碳酸鈣的質量分數是80%；（3）反應后生成溶液中氯化鈣的質量分數約為8.5%．
分析：（1）第5次加入稀鹽酸后剩余固體質量不再改變，說明所剩余固體全部為雜質，樣品與雜質質量差即為碳酸鈣質量；
（2）碳酸鈣質量與樣品質量比可計算石灰石中碳酸鈣的質量分數；
（3）反應后生成溶液中氯化鈣的質量分數=×100%，其中氯化鈣質量可根據反應的化學方程式，由碳酸鈣質量計算求出；而反應后溶液質量可根據質量守恒定律計算求得．
點評：根據質量守恒定律，反應后所得溶液的質量=碳酸鈣的質量+所加稀鹽酸的總質量-放出二氧化碳氣體的質量．