Question

某興趣小組測定貝殼中CaCO₃的含量．現取l2g貝殼搗碎，放入燒杯中，然后向其中加入73g某質量分數的稀鹽酸，使之充分反應（貝殼中除CaCO₃外的其他成分都不溶于水，且不與稀鹽酸反應），測得燒杯中的反應剩余物的質量（m）與反應時間（t）的關系如圖所示（忽略水蒸氣的揮發），其中當反應進行到B點時，所用稀鹽酸剛好消耗了加入量的一半．試計算：
（1）產生CO₂的質量為

 

．
（2）該貝殼中CaCO₃的質量分數．（結果保留至0.1%）
（3）所用稀鹽酸的溶質質量分數．

Answer 1

分析：（1）碳酸鈣和鹽酸生成氯化鈣和二氧化碳和水，所以反應前后質量差等于二氧化碳的質量．
（2）寫出化學方程式并代入二氧化碳的質量即可計算出碳酸鈣的質量，然后計算出貝殼中碳酸鈣的質量分數．
（3）寫出化學方程式并代入二氧化碳的質量即可計算出鹽酸的質量，然后計算出鹽酸中的溶質的質量分數．

解答：解：（1）根據題目信息可知，二氧化碳的質量=12克+73克-80.6克=4.4克，故答案為：4.4克．
（2）設貝殼中CaCO₃的質量為X，參加反應的HCl的質量為Y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73            44
X       Y            4.4克

100

44

═

X

4.4克

得：X=10克

73

44

═

Y

4.4克

得：Y=7.3克
∴貝殼中CaCO₃的質量分數=

10克

12克

×100%═83.3%．
（3）有（1）計算可知，參加反應的鹽酸（溶質）的質量是7.3克，由于“所用稀鹽酸剛好消耗了加入量的一半”所以73克鹽酸中的溶質的質量=7.3克×2═14.6克，則所用稀鹽酸的溶質質量分數=

14.6克

73克

×100%═20%．
答：該貝殼中碳酸鈣的質量分數為83.3%；鹽酸溶液中溶質的質量分數為20%．

點評：掌握化學方程式的計算格式和規范性，本題的關鍵是知道二氧化碳的質量等于反應前后溶液的質量之差．