题目内容
某校化学研究性学习小组了解到，某石材厂新购进一批石灰石原料，其所含的杂质既不溶于水，也不溶于盐酸，高温时也不发生反应，该小组取用4g样品，测定该石灰石的纯度，用未知溶质质量分数的稀盐酸40g分4次加入．每次充分反应后，经过滤、干燥等操作后称量固体物质的质量．每次稀盐酸的用量及剩余固体的质量见下表（假设过滤、干燥等操作过程，固体物质质量不受损耗）：| 稀盐酸的用量 | 剩余固体的质量 |
| 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 | 0.4g |
（2）所用的稀盐酸中溶质的质量分数是多少？
（3）如果煅烧上述石灰石原料生产出含杂质的生石灰质量为100t，问需要上述石灰石原料质量为多少吨？（计算结果精确到0.1）
分析：（1）石灰石样品前后减少的质量为碳酸钙的质量，最后剩余的0.4g为杂质的质量，由此可求出石灰石样品中碳酸钙的质量分数．
（2）根据上述实验可知每10克稀盐酸与1克碳酸钙恰好完全反应，根据碳酸钙的质量求出10克稀盐酸中溶质的质量，进而求出稀盐酸中溶质的质量分数．
（3）根据生石灰的质量可求出石灰石的质量．
（2）根据上述实验可知每10克稀盐酸与1克碳酸钙恰好完全反应，根据碳酸钙的质量求出10克稀盐酸中溶质的质量，进而求出稀盐酸中溶质的质量分数．
（3）根据生石灰的质量可求出石灰石的质量．
解答：解：（1）石灰石样品中CaCO3的质量分数为：
×100%=90%
（2）解：设第一次实验中，所加入的10g盐酸中溶质的质量为X
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
1g X
=
x=0.73g
稀盐酸中溶质的质量分数=
×100%=7.3%
（3）设反应的石灰石的质量为y，根据石灰石的纯度，所含杂质的质量为10%y．
CaCO3
CaO+CO2↑
100 56
90%y 100t-10%y
=
y=165.6t
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为90%，稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%，煅烧上述石灰石原料生产出含杂质的生石灰质量为100t，问需要上述石灰石原料质量为165.6t．
| 4g-0.4g |
| 4g |
（2）解：设第一次实验中，所加入的10g盐酸中溶质的质量为X
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
1g X
| 100 |
| 1g |
| 73 |
| X |
x=0.73g
稀盐酸中溶质的质量分数=
| 0.73g |
| 10g |
（3）设反应的石灰石的质量为y，根据石灰石的纯度，所含杂质的质量为10%y．
CaCO3
| ||
100 56
90%y 100t-10%y
| 100 |
| 90%y |
| 56 |
| 100t-10%y |
y=165.6t
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为90%，稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%，煅烧上述石灰石原料生产出含杂质的生石灰质量为100t，问需要上述石灰石原料质量为165.6t．
点评：在做计算题时经常会用到反应前后的质量差，因而一定要将反应前后的质量差是什么的质量区分清，装置的总质量前后减少的一般为生成气体的质量，固体前后减少的一般为参加反应的固体物质的质量．
练习册系列答案
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为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数，某校化学研究性学习小组的探究过程如下：
[提出问题]样品中碳酸钠的质量分数是多少？
[知识准备]
食用纯碱的主要成分是碳酸钠，另外还含有少量的氯化钠；反应过程中不考虑水和氯化氢的挥发．
[设计方案并实验]
甲组同学：称取12.00样品，加水配成溶液，在溶液中加入过量澄清石灰水，过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀10.00g．
乙组同学：称取12.00样品，加入足量的稀盐酸直到反应停止，共收集到4.4g二氧化碳．
[解决问题]
请你任选一组同学的实验结果，帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量是 ，碳酸钠的质量分数是 ．（计算结果精确到0.1%）
[交流反思]
（1）甲组的小青同学认为，要求出碳酸钠的质量，也可以使用与盐酸和石灰水所属类别不同的其他物质 （填一种具体物质的化学式）的溶液与样品反应，通过测定相关物质的质量，进行有关计算即可．
（2）乙组的小雨同学认为，所用稀盐酸的溶质质量分数也可求出：取13.5g样品放入烧杯中，每次加入20g稀盐酸（不考虑水、氯化氢逸出）后用精密仪器称量，记录实验数据如下：
表中数据a= g，b= g．并请你在下边的坐标纸上绘制生成气体的质量与所加稀盐酸质量关系的曲线．
[提出问题]样品中碳酸钠的质量分数是多少？
[知识准备]
食用纯碱的主要成分是碳酸钠，另外还含有少量的氯化钠；反应过程中不考虑水和氯化氢的挥发．
[设计方案并实验]
甲组同学：称取12.00样品，加水配成溶液，在溶液中加入过量澄清石灰水，过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀10.00g．
乙组同学：称取12.00样品，加入足量的稀盐酸直到反应停止，共收集到4.4g二氧化碳．
[解决问题]
请你任选一组同学的实验结果，帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量是
[交流反思]
（1）甲组的小青同学认为，要求出碳酸钠的质量，也可以使用与盐酸和石灰水所属类别不同的其他物质
（2）乙组的小雨同学认为，所用稀盐酸的溶质质量分数也可求出：取13.5g样品放入烧杯中，每次加入20g稀盐酸（不考虑水、氯化氢逸出）后用精密仪器称量，记录实验数据如下：
| 加入盐酸的次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 烧杯及所称物质总质量/g | 78.9 | 97.8 | 116.7 | 135.60 | 155.05 | 175.05 | 195.05 |
| 生成气体的质量/g | 1.1 | 2.2 | a | 4.4 | 4.95 | b | -- |
