Question

4．將12.5g大理石放入100g稀鹽酸中，大理石主要成分碳酸鈣與鹽酸恰好完全反應（雜質不反應也不溶解），過濾得到不飽和溶液和2.5g濾渣．試計算：
（1）大理石中碳酸鈣的質量分數；
（2）反應后所得溶液中溶質的質量分數．（結果精確至0.1%）

Answer 1

分析 因為反應時雜質不會參與反應，所以恰好反應后剩余的雜質即為大理石中雜質的質量，據此可知樣品中碳酸鈣的質量；利用方程式以及碳酸鈣的質量可以求出生成氯化鈣的質量；根據生成的氯化鈣質量以及所得溶液的質量即可求出反應后所得溶液中溶質的質量分數．

解答 解：（1）根據反應后雜質的質量為5g，所以大理石中碳酸鈣的質量為12.5g-2.5g=10.0g，則大理石中碳酸鈣的質量分數為：$\frac{10.0g}{12.5g}$×100%=80%；
（2）設生成的氯化鈣的質量是y，二氧化碳的質量是x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100          111      44
10g           y        x
$\frac{100}{10g}=\frac{111}{y}=\frac{44}{x}$
x=4.4g   y=11.1g
反應后所得溶液的質量是10g+100g-4.4g=105.6g，則反應后所得溶液中溶質的質量分數為 $\frac{11.1g}{105.6g}$×100%≈10.5%．
答：（1）大理石中碳酸鈣的質量分數為80%；（2）反應后所得溶液中溶質的質量分數為10.5%．

點評 根據反應的化學方程式進行計算時，所使用的質量均為純凈物的質量，不純物質的質量不能直接代入化學方程式進行計算．