Question

12．我校化學興趣小組同學為了測定石灰石中碳酸鈣的質量分數，將15g石灰石樣品加入到73g稀鹽酸中恰好完全反應（雜質不溶于水，也不與鹽酸反應），產生CO₂氣體的情況如圖所示．計算：
（1）石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數是66.7%．（計算結果保留0.1%）
（2）所用稀鹽酸中溶質質量分數是10%．
（3）反應后所得溶液中氯化鈣的溶質質量分數是多少？（寫出計算過程，計算結果保留0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據反應曲線圖，充分反應放出二氧化碳的質量為4.4g，用反應的化學方程式，由生成二氧化碳的質量計算樣品中碳酸鈣的質量，碳酸鈣質量與樣品質量比即為樣品中碳酸鈣含量；
（2）由放出二氧化碳的質量，利用反應的化學方程式，計算出恰好完全時所加73g稀鹽酸中溶質質量，再使用溶質質量分數公式計算出所用稀鹽酸的質量分數；
（3）根據二氧化碳的質量可求出生成的氯化鈣的質量，所得溶液的質量=反應前各組份的質量之和-氣體的質量-雜質的質量，并據溶質的質量分數解答．

解答 解：設樣品中CaCO₃的質量為x，參加反應的稀鹽酸中HCl的質量為y，生成氯化鈣得知量為z
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O 
100        73      111     44      
 x              y     z        4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{111}{z}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g，y=7.3g，z=11.1g
（1）樣品中CaCO₃的質量分數為：$\frac{10g}{15g}$×100%≈66.7%；
（2）該稀鹽酸中溶質的質量分數是：$\frac{7.3g}{73g}$×100%=10%；
（3）恰好完全反應后所得溶液的質量是：10g+73g-4.4g=78.6g；
反應完全后溶液中溶質的質量分數是：$\frac{11.1g}{78.6g}$×100%=14.1%
答：（1）66.7%；
（2）10%；
（3）反應完全后溶液中溶質的質量分數是14.1%．

點評 本題考查了根據溶質質量分數公式以及反應的化學方程式的計算，完成此題，可以依據已有的知識進行．在對數形結合類問題中的表示變化的曲線進行分析時，曲線的折點的特殊意義是分析的重點．