Question

3．化學探究小組為測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，取25g石灰石樣品放在燒杯中，然后向其中逐滴加入一定量某質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，使之與樣品充分反應（雜質(zhì)不參加反應）．隨著反應進行，加入稀鹽酸的質(zhì)量與反應得到氣體的質(zhì)量變化關系如圖所示．請完成下列計算內(nèi)容：
（1）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（2）所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）求所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出碳酸鈣的質(zhì)量，最后根據(jù)質(zhì)量分數(shù)計算公式可求出石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（2）由放出二氧化碳的質(zhì)量，利用反應的化學方程式，計算出恰好完全時所加146g稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量，再使用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算出所用稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)
（3）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出生成的氯化鈣的質(zhì)量，所得溶液的質(zhì)量=反應前各組份的質(zhì)量之和-氣體的質(zhì)量-雜質(zhì)的質(zhì)量，進而求出所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)解答．

解答 解：該樣品與鹽酸反應反應生成二氧化碳為8.8g；
設碳酸鈣的質(zhì)量為x，參加反應的稀鹽酸中HCl的質(zhì)量為y，生成的氯化鈣質(zhì)量為z．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
 100  73     111       44
 x     y      z       8.8g
$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{111}{z}=\frac{44}{8.8g}$
解得：x=20g，y=14.6g z=22.2g
（1）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{20g}{25g}$×100%=80%；
（2）稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{14.6g}{146g}$×100%=10%
（3）恰好完全反應時所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)：$\frac{22.2g}{20g+146g-8.8g}$×100%=14.1%
答：（1）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為80%；
（2）所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是10%；
（3）所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為14.1%．

點評 求反應后所得溶液的質(zhì)量的質(zhì)量分數(shù)是初中化學計算的一個重點和難點，計算反應后溶液的質(zhì)量的方法一般是：反應后溶液的質(zhì)量=反應前各組份的質(zhì)量之和-氣體的質(zhì)量-沉淀（或雜質(zhì)）的質(zhì)量．