Question

某同學在實驗室測定某石灰石樣品中CaCO₃的質量分數（雜質不與酸反應，也不溶于水）．他取了25g樣品放在錐形瓶中，加入一定量的10%的稀鹽酸，通過測定，反應消耗稀鹽酸的質量與生成二氧化碳的質量關系如圖所示：
試求：
①石灰石中碳酸鈣的質量分數．
②當二者恰好完全反應時．所得溶液中溶質的質量分數．（精確到0.1%）

Answer 1

分析：根據放出二氧化碳的曲線，可得知恰好完全反應時放出8.8g二氧化碳同時消耗稀鹽酸146g；利用產生的二氧化碳的質量，根據反應的化學方程式，計算參加反應的碳酸鈣的質量及反應生成氯化鈣的質量，再利用質量守恒定律計算出反應后溶液的質量，最后根據質量分數的計算公式計算出石灰石中碳酸鈣的質量分數和所得溶液中溶質的質量分數．

解答：解：由圖可知25g的石灰石和鹽酸充分反應生成CO₂的質量為8.8g
設石灰石中CaCO₃的質量為x，反應后生成CaCl₂的質量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100          111      44
 x            y      8.8g

100

x

=

44

8.8g

  x=20g

111

y

=

44

8.8g

  y=22.2g
石灰石中碳酸鈣的質量分數=

20g

25g

×100%=80%
所得溶液中溶質的質量分數=

22.2g

20g+146g-8.8g

×100%≈14.1%
答：①石灰石中碳酸鈣的質量分數為80%；②當二者恰好完全反應時，所得溶液中溶質的質量分數為14.1%．

點評：在對變化的圖象進行分析時，曲線的折點表示此時恰好完全反應．