Question

5．某化學興趣小組為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，取用4g石灰石樣品，把40g稀鹽酸（氯化氫的水溶液）分四次加入樣品中（樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水）充分反應后經(jīng)過過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數(shù)據(jù)如表：

稀鹽酸的用量	剩余固體的質(zhì)量
第一次加入10g	3.0g
第二次加入10g	2.0g
第三次加入10g	1.0g
第四次加入10g	0.6g

（1）是護士樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為85%．
（2）求所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)？

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，也不溶解于水，因此由表中每次加入10g稀鹽酸固體減少的質(zhì)量關(guān)系可判斷：每加入10g稀鹽酸固體應減少1.0g；據(jù)此規(guī)律，由第四次加入鹽酸后固體質(zhì)量的減少值也應該等于0g，但是題中所給數(shù)據(jù)為0.6g，只減少了0.4g，所以可以判斷第四次加入稀鹽酸時碳酸鈣已完全反應，從而可以得出碳酸鈣的質(zhì)量，然后利用樣品質(zhì)量與剩余固體質(zhì)量差，可計算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，由此求出石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（2）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式，確定的碳酸鈣與放出二氧化碳的質(zhì)量關(guān)系，可由二氧化碳的質(zhì)量計算求出能得到石灰石質(zhì)量．

解答 解：（1）由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水，因此由表中每次加入10g稀鹽酸固體減少的質(zhì)量關(guān)系可判斷：每加入10g稀鹽酸固體應減少1.0g；據(jù)此規(guī)律，由第四次加入鹽酸后固體質(zhì)量的減少值也應該等于0g，但是題中所給數(shù)據(jù)為0.6g，只減少了0.4g，所以可以判斷第四次加入稀鹽酸時碳酸鈣已完全反應，從而可以得出碳酸鈣的質(zhì)量為：4g-0.6g=3.4g，故碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{3.4g}{4g}×100%$=85%，故填：85%；
（2）設(shè)所用稀鹽酸10 g中溶質(zhì)的質(zhì)量為x，則：
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        73
1g           x
$\frac{100}{73}=\frac{1g}{x}$
x=0.73g
故鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{0.73g}{10g}×100%=7.3%$
答：所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%．

點評 根據(jù)圖表中剩余固體的質(zhì)量，分析每次加入相同稀鹽酸所減少的質(zhì)量即樣品中被反應掉碳酸鈣的質(zhì)量，判斷出第四次加稀鹽酸后碳酸鈣完全反應，此為本題的突破口．