Question

3．石灰石樣品中一般都含有雜質，該雜質不與鹽酸反應，也不溶于水，有四位同學各取一份質量不等的石灰石樣品，分別與50g的鹽酸反應．實驗過程中的數據如下．

實驗	甲同學	乙同學	丙同學	丁同學
加入樣品的質量/g	5	10	15	20
生成CO2的質量/g	1.76	3.52	4.40	m

（1）m=4.40g．
（2）所取樣品中CaCO₃的質量分數為80%．
（3）鹽酸中HCl的質量分數為14.6%．
（4）丙同學所得溶液中溶質為CaCl₂，該溶質的質量分數為20%．（計算結果精確到百分位）

Answer 1

分析 （1）根據乙同學的樣品是甲同學的2倍，生成二氧化碳也是甲同學的2倍，但是丙同學的樣品是甲同學的3倍，生成二氧化碳卻不是甲同學3倍，說明丙同學的固體樣品完全反應，丁同學生成的二氧化碳也是4.4g進行分析；
（2）根據甲同學所取樣品和二氧化碳的質量進行計算；
（3）根據碳酸鈣樣品的質量分數和丙同學碳酸鈣的質量計算鹽酸的質量分數；
（4）根據碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，然后結合一定的數據進行計算．

解答 解：（1）乙同學的樣品是甲同學的2倍，生成二氧化碳也是甲同學的2倍，但是丙同學的樣品是甲同學的3倍，生成二氧化碳卻不是甲同學3倍，說明丙同學的固體樣品完全反應，丁同學生成的二氧化碳也是4.4g；
（2）參加反應的碳酸鈣質量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
 x                    1.76g
    $\frac{100}{x}$=$\frac{44}{1.76g}$
     x=4g
所以所取樣品中CaCO₃的質量分數為：$\frac{4g}{5g}$×100%=80%；
（3）依據丙同學的數據進行計算，
設鹽酸的溶質質量分數為y，消耗的碳酸鈣質量為z，生成氯化鈣質量為m，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
 100   73    111      44
 z     y×50g  m       4.4g
     $\frac{73}{y×50g}$=$\frac{44}{4.4g}$=$\frac{100}{z}$=$\frac{111}{m}$
      y=0.146=14.6%；
      z=10g
      m=11.1g
（4）所以丙同學所得溶液中溶質為CaCl₂，溶質的質量分數為：$\frac{11.1g}{50g+10g-4.4g}$×100%=20.00%．
故答案為：（1）4.4；
（2）80%；
（3）14.6%；
（4）20.00%．

點評 本題主要考查了化學方程式的計算，難度不大，注意解題的規(guī)范性．