Question

【題目】某化學興趣小組為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，取用2 g石灰石樣品，把20 g稀鹽酸分4次加入樣品中（樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水），每次充分反應后都經過濾、干燥、稱量，得實驗數據如下：

（1）從以上數據可知，這四次實驗中，第 次石灰石樣品中的碳酸鈣已完全反應。

（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為 。

（3）計算該化學興趣小組所用稀鹽酸的溶質質量分數。

（4）第4次實驗結束后，所得溶液中氯化鈣的質量分數為 （計算結果精確到0.1%）。

Answer 1

【答案】（1）4（2）85%（3）7.3%（4）9.0%

【解析】

試題分析：（1）數據的分析和處理題，應抓住數據的規律，根據表中數據可知，每加入5g稀鹽酸，消耗碳酸鈣質量為0.5g，可到了第4次加入5g稀鹽酸時，減少的固體質量為0.5g-0.3g=0.2g，說明此時石灰石樣品中的碳酸鈣已完全反應，故這四次實驗中，第4次石灰石樣品中的碳酸鈣已完全反應

（2）根據分析得知剩余的0.3g是雜質，故石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數=（2g-0.3g）/2g×100%=85%

（3）根據分析可知，前三次實驗稀鹽酸都反應完全，第4次稀鹽酸由剩余，故要計算所用稀鹽酸的溶質質量分數，應選擇前3次的實驗數據，即首先根據化學方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中CaCO3與HCl的質量關系，算出HCl的質量，進一步計算出所用稀鹽酸的溶質質量分數

解：設HCl的質量為x，生成的CaCl2質量為y

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100 73

0.5g x

100:73=0.5g:x

x=0.365g

所用稀鹽酸的溶質質量分數=0.365g/5g×100%=7.3%

（4）要計算第4次實驗結束后，所得溶液中氯化鈣的質量分數，應需用第4次的實驗數據，此時消耗的碳酸鈣質量=2g-0.3g=1.7g，然后根據化學方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中CaCO3與CaCl2的質量關系，算出CaCl2的質量，進一步計算所得溶液中氯化鈣的質量分數

解：設生成的CaCl2質量為y，同時生成二氧化碳的質量為z

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100 111 44

1.7g y z

100:111=1.7g:y

y=1.887g

100:44=1.7g:z

z=0.748

反應后所得溶液質量=1.7g+20g-0.748g=20.952g

所得溶液中氯化鈣的質量分數=1.887g/20.952g×100%=9.0%