Question

某固體樣品含一定質量的碳酸鈣和22.2g氯化鈣，此固體樣品與一定量的稀鹽酸恰好完全反應，所得溶液的質量為 100.8g，測得溶液中鈣元素的質量為12g．試計算：
（1）反應后所得溶液中溶質的質量是______ g．
（2）固體樣品中鈣元素、碳元素、氧元素的質量比為______（結果用最簡整數比表示）．
（3）稀鹽酸中溶質的質量分數．

Answer 1

解：（1）反應后所得溶液中溶質氯化鈣的質量=12g÷×100%=33.3g
（2）設樣品中碳酸鈣的質量為x，反應生成氯化鈣的質量=33.3g-22.2g=11.1g
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 111
x 11.1g
= x=10g
固體樣品中鈣元素、碳元素、氧元素的質量比=12g：（10g××100%）：（10g××100%）=10：1：4
故答案為：（1）33.3；
（2）10：1：4；
（3）設反應消耗HCl的質量為y，生成二氧化碳的質量為z
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
73 111 44
y 11.1g z
==
解之得y=7.3g，z=4.4g
稀鹽酸中溶質的質量分數=×100%=10%
答：稀鹽酸中溶質的質量分數為10%．
分析：（1）固體樣品中的碳酸鈣與稀鹽酸恰好完全反應，使得反應后溶液為變成氯化鈣溶液；根據溶液中鈣元素的質量，利用氯化鈣中鈣元素質量分數，計算溶質氯化鈣的質量；
（2）根據題意，樣品中氯化鈣溶于水而碳酸鈣溶于鹽酸，因此固體樣品中鈣元素質量即反應后溶液中鈣元素質量；而樣品中氯化鈣不含碳元素、氧元素，因此需要計算出樣品中碳酸鈣的質量以計算樣品中碳、氧元素的質量；可假設出碳酸鈣的質量，然后由反應的化學方程式解決碳酸鈣的質量；
（3）計算稀鹽酸中溶質的質量分數，需要解決稀鹽酸的質量及其中溶質HCl的質量，溶質HCl的質量可根據化學方程式，由碳酸鈣的質量計算求得；而稀鹽酸的質量需要利用質量守恒定律進行計算．
點評：根據化學方程式能表示反應中各物質的質量比，由反應中某物質的質量可以計算反應中其它物質的質量．