Question

某化學興趣小組在實驗課上制取二氧化碳氣體選擇了下圖的發生裝置．在制取完畢后有同學提出該裝置還能測得稀鹽酸的質量分數．小娜同學稱取12.5g含CaCO₃80%的石灰石粉末樣品置于裝置中，用注射器滴加稀鹽酸至恰好完全反應，滴加前后的數據如如圖所示：（雜質與稀鹽酸不反應，稀鹽酸的密度為1.25g/mL）
求：（1）在測鹽酸質量分數的過程中產生的CO₂的質量．
（2）該稀鹽酸溶液的溶質質量分數．
（3）反應后所得溶液的溶質質量分數．

Answer 1

解：設：生成二氧化碳的質量為x，參加反應的稀鹽酸中溶質的質量為y，生成氯化鈣的質量為z．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73 111 44
12.5g×80% y z x
=10g

x=4.4g y=7.3g z=11.1g
所用稀鹽酸中溶質的質量分數=%=7.3%
反應后所得溶液中溶質的質量分數=%=10.5%
答：（1）生成二氧化碳的質量為4.4g．
（2）所用稀鹽酸中溶質的質量分數為7.3%．
（3）反應后所得溶液中溶質的質量分數為10.5%．
分析：（1）利用碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式，根據碳酸鈣的質量可求出二氧化碳的質量．
（2）根據碳酸鈣的質量可求出稀鹽酸中溶質的質量，稀鹽酸的質量可用稀鹽酸的體積×密度求出，最后根據%求出稀鹽酸溶液中溶質的質量分數．
（3）反應后所得溶液中溶質的質量分數=%，溶質是氯化鈣，可根據碳酸鈣的質量求出，溶液的質量=所加的所有物質的質量總和-生成的二氧化碳的質量．
點評：石灰石和稀鹽酸都是混合物，不能代入化學方程式直接進行計算；化學反應都遵循質量守恒定律，根據化學方程式只能進行有關質量的計算，化學反應并不遵循體積守恒，不能將體積直接代入化學方程式進行計算．