Question

某化學(xué)興趣小組在實驗課上制取二氧化碳氣體選擇了下圖的發(fā)生裝置．在制取完畢后有同學(xué)提出該裝置還能測得稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)．小娜同學(xué)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(yīng)，滴加前后的數(shù)據(jù)如如圖所示：（雜質(zhì)與稀鹽酸不反應(yīng)，稀鹽酸的密度為1.25g/mL）
求：（1）在測鹽酸質(zhì)量分數(shù)的過程中產(chǎn)生的CO₂的質(zhì)量．
（2）該稀鹽酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．
（3）反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析：（1）利用碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量可求出二氧化碳的質(zhì)量．
（2）根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量可求出稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，稀鹽酸的質(zhì)量可用稀鹽酸的體積×密度求出，最后根據(jù)

稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量

稀鹽酸的質(zhì)量

×100%求出稀鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
（3）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

溶質(zhì)的質(zhì)量

反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量

×100%，溶質(zhì)是氯化鈣，可根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量求出，溶液的質(zhì)量=所加的所有物質(zhì)的質(zhì)量總和-生成的二氧化碳的質(zhì)量．

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

100

10g

=

44

x

     

100

10g

=

73

y

     

100

10g

=

111

z

    x=4.4g        y=7.3g       z=11.1g
所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

7.3g

(140ml-60ml)×1.25g/ml

×100%=7.3%
反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

11.1g

10g+(140ml-60ml)×1.25g/ml-4.4g

×100%=10.5%
答：（1）生成二氧化碳的質(zhì)量為4.4g．
（2）所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.3%．
（3）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為10.5%．

點評：石灰石和稀鹽酸都是混合物，不能代入化學(xué)方程式直接進行計算；化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律，根據(jù)化學(xué)方程式只能進行有關(guān)質(zhì)量的計算，化學(xué)反應(yīng)并不遵循體積守恒，不能將體積直接代入化學(xué)方程式進行計算．