Question

14．石灰廠為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，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），充分反應后經過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數據如下表：

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	l g	1g

（1）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數是75%；
（2）煅燒這種石灰石樣品100t，最多能制得生石灰多少？
（3）計算該稀鹽酸的溶質質量分數（指這20g的稀鹽酸中HCl所占的百分含量）
（后二小題應寫出計算過程，結果精確到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶于水，因此第三次、第四次實驗所剩余的固體即不發(fā)生反應也不溶于水的雜質固體的質量；
（2）可由碳酸鈣的質量，根據反應的化學方程式，由參加反應的碳酸鈣的質量計算出生成的氧化鈣的質量；
（3）根據反應的化學方程式，由參加反應的碳酸鈣的質量計算鹽酸完全反應時消耗的HCl的質量，利用$\frac{HCl的質量}{稀鹽酸的質量}$×100%，計算該稀鹽酸的質量分數；根據實驗數據，前三次所加入的稀鹽酸都完全發(fā)生了反應，在計算稀鹽酸的溶質質量分數時可使用前三次的實驗數據．

解答 解：（1）每加入5g稀鹽酸可反應1g碳酸鈣，而第四次加入稀鹽酸所剩余固體質量卻沒減少，說明碳酸鈣已完全反應，剩余固體為雜質；則
石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數=$\frac{4g-1g}{4g}$×100%=75%
故答案為：75%；
（2）設能得到氧化鈣的質量為x
CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100                           56 
100t×75%                  x
$\frac{100}{100t×75%}=\frac{56}{x}$
 解得 x=42t，
答：100t該石灰石經煅燒可得生石灰42t；
（3）由表中數據可知第三次加入5g稀鹽酸后，3g碳酸鈣與15g稀鹽酸剛好完全反應．
設稀鹽酸中溶質的質量為x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
3g     x
$\frac{100}{3g}=\frac{73}{x}$ 
x=2.19g
稀鹽酸中溶質的質量分數=$\frac{2.19g}{15g}$×100%=14.6%
答：稀鹽酸中溶質的質量分數為14.6%．

點評 根據反應進行參加反應的溶液溶質質量分數計算時，一定要選取溶液中溶質完全反應時的數據計算溶液中溶質的質量，這樣求得的溶質質量才是溶液中全部溶質的質量．