Question

某化學興趣小組欲測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．取25g石灰石樣品（假設雜質(zhì)既不溶于水，也不與其它物質(zhì)反應），向其中加入146g一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，恰好完全反應，稱得固液混合物的質(zhì)量為162.2g．請回答下列問題：
（1）該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為多少？
（2）向反應后的固液混合物中加入142.8g水，充分攪拌后過濾，得到只含一種溶質(zhì)的不飽和溶液，則所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為多少？
（3）用36.5%的濃鹽酸配制146g上述實驗所用的稀鹽酸，需要加水的質(zhì)量為多少？

Answer 1

分析：（1）石灰石中的碳酸鈣能與稀鹽酸發(fā)生反應而雜質(zhì)不與鹽酸反應，因此反應放出二氧化碳為碳酸鈣與鹽酸反應的結(jié)果；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由反應前后的質(zhì)量關(guān)系判斷生成二氧化碳的質(zhì)量，由二氧化碳的質(zhì)量則可求得石灰石中所含碳酸鈣的質(zhì)量，從而解決樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（2）反應后溶液中加水并不改變?nèi)芤褐械娜苜|(zhì)，因此，根據(jù)反應的化學方程式，由二氧化碳質(zhì)量計算出反應生成氯化鈣的質(zhì)量，再利用質(zhì)量守恒定律，求得反應后溶液的質(zhì)量，可計算所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)加水對溶液進行稀釋時，溶質(zhì)質(zhì)量并不改變，因此求得所要配制的146g稀鹽酸的HCl質(zhì)量是計算稀釋加水量的前提；根據(jù)反應生成二氧化碳的質(zhì)量，由化學方程式計算所用的146g稀鹽酸中HCl的質(zhì)量．

解答：解：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應生成二氧化碳的質(zhì)量=25g+146g-162.2g=8.8g，
設恰好完全反應時，參加反應的碳酸鈣的質(zhì)量為x，HCl的質(zhì)量為y，生成氯化鈣的質(zhì)量為z
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73    111      44
x     y      z      8.8g

100

x

=

73

y

=

111

z

=

44

8.8g

解得x=20g，y=14.6g，z=22.2g
（1）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

20g

25g

×100%=80%
（2）向反應后的固液混合物中加入142.8g水，所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

22.2g

162.2g-(25g-20g)+142.8g

×100%=7.4%
（3）配制146g上述實驗所用的稀鹽酸需要36.5%濃鹽酸的質(zhì)量=40g，則需要水的質(zhì)量=146g-40g=106g
答：（1）該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為80%；
（2）向反應后的固液混合物中加入142.8g水，充分攪拌后過濾，所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.4%；
（3）用36.5%的濃鹽酸配制146g上述實驗所用的稀鹽酸，需要加水的質(zhì)量為106g．

點評：根據(jù)化學方程式可以表示反應中各物質(zhì)的質(zhì)量比，由反應中某種物質(zhì)的質(zhì)量可計算出反應中其它物質(zhì)的質(zhì)量．