Question

13．若稱取12.5g石灰石粉末（主要成分碳酸鈣，雜質不溶于水也不與酸反應），放在燒杯里，然后往燒杯中加入剛配制的稀鹽酸100g，恰好完全反應后，稱得反應剩余物為108.1g．（假設其他物質不與鹽酸反應），求解
（1）石灰石中碳酸鈣的質量分數．
（2）該樣品中鈣元素的質量分數．
（3）所用稀鹽酸的質量分數．
（4）反應完全后得到的CaCl₂的質量分數．

Answer 1

分析 碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；根據質量守恒定律，燒杯內質量的減少的質量即生成的二氧化碳氣體的質量，據此根據反應的化學方程式列式計算出參加反應碳酸鈣的質量、參加反應的鹽酸的質量、得到的CaCl₂的質量，進而計算出溶質的質量分數．

解答 解：由質量守恒定律，生成二氧化碳的質量為12.5g+100g-108.1g=4.4g．
設參加反應碳酸鈣的質量為x，參加反應的鹽酸的質量為y，得到的CaCl₂的質量為z，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73   111      44
x      y     z       4.4g
（1）$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4g}$    x=10g．
石灰石中碳酸鈣的質量分數為$\frac{10g}{12.5g}×$100%=80%．
（2）該樣品中鈣元素的質量分數為10g×$\frac{40}{100}×$100%=4g．
（3）$\frac{73}{44}=\frac{y}{4.4g}$    y=7.3g
所用稀鹽酸的質量分數為$\frac{7.3g}{100g}×$100%=7.3%．
（4）$\frac{111}{44}=\frac{z}{4.4g}$    z=11.1g
反應完全后得到的CaCl₂的質量分數為$\frac{11.1g}{10g+100g-4.4g}$×100%≈10.5%．
答：（1）石灰石中碳酸鈣的質量分數為80%；
（2）該樣品中鈣元素的質量分數為4g；
（3）所用稀鹽酸的質量分數為7.3%；
（4）反應完全后得到的CaCl₂的質量分數為10.5%．

點評 本題難度不大，本題難度不大，掌握利用化學方程式與溶質質量分數的綜合計算即可正確解答本題，根據質量守恒定律計算出二氧化碳的質量是正確解答本題的前提和關鍵．