Question

5．為了測定某石灰石樣品中碳酸鈣的含量，取20g此樣品，將80mL（密度為1.1g/cm³）的稀鹽酸分四次加入樣品使之充分反應（石灰石中的雜質不溶于水，也不與鹽酸及生成物反應），每次用鹽酸的體積與反應后剩余固體的質量見下表．

次  數	一	二	三	四
加入鹽酸的體積/mL	20	20	20	20
剩余固體的質量/g	14	8	3	3

計算：（1）樣品中雜質的質量是3克．
（2）樣品中碳酸鈣的質量分數？
（3）20g此樣品與足量鹽酸反應最多生成二氧化碳的質量？

Answer 1

分析 比較第一、二、三次的數據可知：20g鹽酸完全反應可以消耗碳酸鈣20g-14g=6g；第四次中固體不再減少，說明此時碳酸鈣已完全反應，樣品中含有3g雜質，所以碳酸鈣質量為17g，然后計算質量分數；根據碳酸鈣的質量依據方程式計算二氧化碳的質量．

解答 解：（1）比較第一、二、三次的數據可知：20g鹽酸完全反應可以消耗碳酸鈣20g-14g=6g；第四次中固體不再減少，說明此時碳酸鈣已完全反應，樣品中含有3g雜質；故填：3；
（2）碳酸鈣質量為20g-3g=17g，所以碳酸鈣質量分數為：$\frac{17g}{20g}$×100%=85%；
（3）設17g的碳酸鈣生成二氧化碳為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                     44
17g                                       x
$\frac{100}{17g}=\frac{44}{x}$
x=7.48g
20g此樣品與足量鹽酸反應最多生成二氧化碳的質量為7.48g．

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．