Question

20．為了測定石灰石中碳酸鈣的質量分數，將石灰石粉碎．取粉末10g．放入燒杯中，做如下實驗（假設石灰石樣品中雜質不與稀鹽酸反應，也不溶于水），請回答下列問題：

（1）配制100g質量分數為7.3%的稀鹽酸，需要質量分數為36.5%的濃鹽酸的質量是20g；
（2）寫出碳酸鈣發生反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（3）設碳酸鈣質量為x．寫出求解10g石灰石粉末中碳酸鈣質量的比例式為$\frac{100}{44}=\frac{x}{2.2g}$； 則石灰石中碳酸鈣質量分數為50%．
（4）將所得的固液混合物過濾，并將濾液蒸發2.8g水．發現無晶沐析出，則此時濾液中氯化鈣的質量分數是5.55%．

Answer 1

分析 （1）根據溶質質量不變原理分析計算；
（2）根據碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳寫出反應的化學方程式；
（3）根據質量守恒定律，燒杯內減少的質量即生成的二氧化碳質量，據此根據反應的化學方程式列出碳酸鈣質量的比例式，求出碳酸鈣的質量，氯化鈣的質量，求出石灰石中碳酸鈣質量分數．
（4）根據溶質質量分數計算出濾液中氯化鈣的質量分數．

解答 解：（1）由溶質質量不變原理和溶質質量分數的計算公式可知，需要質量分數為36.5%的濃鹽酸的質量是
$\frac{100g×7.3%}{36.5%}$=20g；
（2）由質量守恒定律，生成二氧化碳的質量為100g+10g-107.8g=2.2g．
設參加反應碳酸鈣的質量為x，生成氯化鈣的質量為y，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  111             44
x                        y              2.2g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{2.2g}$     解得：x=5g  
$\frac{111}{44}=\frac{y}{2.2g}$      解得：y=5.55g
石灰石中碳酸鈣質量分數為：$\frac{5g}{10g}×100%$=50%；
（3）濾液中氯化鈣的質量分數是：$\frac{5.55g}{5g+100g-2.2g-2.8g}×100%$=5.55%．
故答為：（l）20g；（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；（3）$\frac{100}{44}=\frac{x}{2.2g}$，50%； （4）5.55%．

點評 本題難度不大，掌握根據化學方程式的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．