Question

為了測定某石灰石樣品中碳酸鈣的含量，取20g此樣品，將80g的稀鹽酸分四次加入樣品使之充分反應（石灰石中的雜質不溶于水，也不與鹽酸及生成物反應），每次用鹽酸的質量與反應后剩余固體的質量見下表．（計算結果保留到小數點后一位數字）

次  數	一	二	三	四
加入鹽酸的質量/g	20	20	20	20
剩余固體的質量/g	15	10	5	5

計算：（1）樣品中碳酸鈣的質量分數；
（2）20g此樣品與足量鹽酸反應最多生成二氧化碳的質量；
（3）加入的稀鹽酸中溶質的質量分數．

Answer 1

分析：（1）比較第一、二、三次的數據可知：20g鹽酸完全反應可以消耗碳酸鈣15g-10g=5g；第四次中固體不再減少，說明此時碳酸鈣已完全反應，樣品中含有5g雜質，所以碳酸鈣質量為15g，然后計算質量分數；
（2）根據碳酸鈣的質量依據方程式計算二氧化碳的質量；
（3）根據反應的化學方程式，由參加反應的碳酸鈣的質量計算鹽酸完全反應時消耗的HCl的質量，利用HCl的質量稀鹽酸的質量×100%計算該稀鹽酸的質量分數；

解答：解：（1）比較第一、二、三次的數據可知：20g鹽酸完全反應可以消耗碳酸鈣15g-10g=5g；第四次中固體不再減少，說明此時碳酸鈣已完全反應，樣品中含有5g雜質，所以碳酸鈣質量為15g，所以碳酸鈣質量分數為：

15

20

×100%=75%；
（2）設15g的碳酸鈣生成二氧化碳為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73            44
15                    X

100

15

=

44

X

X=6.6g
設與10克碳酸鈣反應的HCl的質量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
10     y

100

10

=

73

y

y=7.3g
所以鹽酸的質量分數為：

7.3

40

×100%=18.25%．
答：樣品中碳酸鈣的質量分數為75%，最多生成二氧化碳的質量6.6g，加入的稀鹽酸中溶質的質量分數為18.25%．

點評：根據反應進行參加反應的溶液溶質質量分數計算時，一定要選取溶液中溶質完全反應時的數據計算溶液中溶質的質量，這樣求得的溶質質量才是溶液中全部溶質的質量．