Question

石灰廠為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)，取用4g石灰石樣品，把20g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，也不溶于水），充分反應后經(jīng)過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數(shù)據(jù)如表：

稀鹽酸的用量	第一次加入5g	第二次加入5g	第三次加入5g	第四次加入5g
剩余固體的質量	3g	2g	1g	1g

（1）計算該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)．
（2）計算該20g稀鹽酸中含有HCl的質量．（精確到0.01）

Answer 1

分析：（1）第四次加入稀鹽酸，剩余固體質量不再減小，說明剩余固體全部為雜質，樣品碳酸質量則為樣品與雜質質量差；利用碳酸鈣質量與樣品質量比，計算該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)；
（2）前三次實驗所加鹽酸完全反應，可根據(jù)這三次實驗數(shù)據(jù)，由參加反應碳酸鈣的質量計算出5g或15g稀鹽酸中含有HCI的質量，然后根據(jù)20g稀鹽酸與所計算稀鹽酸質量關系，計算20g稀鹽酸中含有HCI的質量．

解答：解：（1）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)=

4g-1g

4g

×100%=75%
（2）由表中數(shù)據(jù)可知第三次加入5g稀鹽酸后，3g碳酸鈣與15g稀鹽酸剛好完全反應．
設15g稀鹽酸中的HCl質量為x
CaC0₃+2HCl═CaCl₂+H₂0+C0₂↑
100    73
3g     x

100

3g

=

73

x

   
x=2.19g
20g稀鹽酸的溶質HCI質量為：2.19g×

20g

15g

=2.92g
答：（1）計算該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)75%；（2）20g稀鹽酸的溶質HCI質量為2.92g．

（2）解法二：由表中數(shù)據(jù)可知第一次（第二次）加入5g稀鹽酸后，1g碳酸鈣與5g稀鹽酸剛好完全反應．
設5g稀鹽酸中的HCl質量為x
CaC0₃+2HCl═CaCl₂+H₂0+C0₂↑
100    73
1g     x

100

1g

=

73

x

x=0.73g
20g稀鹽酸的溶質HCI質量為：0.73g×4=2.92g
答：20g稀鹽酸的溶質HCI質量為2.92g．

點評：根據(jù)剩余固體不再與鹽酸發(fā)生反應，得到剩余固體即為樣品中的雜質結論，從而解決樣品中所含量碳酸鈣的質量．