题目内容
某化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数．取25g石灰石样品（假设杂质既不溶于水，也不与其它物质反应），向其中加入146g一定溶质质量分数的稀盐酸，恰好完全反应，称得固液混合物的质量为162.2g．请回答下列问题：（1）该样品中碳酸钙的质量分数为多少？
（2）向反应后的固液混合物中加入142.8g水，充分搅拌后过滤，得到只含一种溶质的不饱和溶液，则所得不饱和溶液中溶质的质量分数为多少？
（3）用36.5%的浓盐酸配制146g上述实验所用的稀盐酸，需要加水的质量为多少？
分析：（1）石灰石中的碳酸钙能与稀盐酸发生反应而杂质不与盐酸反应，因此反应放出二氧化碳为碳酸钙与盐酸反应的结果；根据质量守恒定律，由反应前后的质量关系判断生成二氧化碳的质量，由二氧化碳的质量则可求得石灰石中所含碳酸钙的质量，从而解决样品中碳酸钙的质量分数；
（2）反应后溶液中加水并不改变溶液中的溶质，因此，根据反应的化学方程式，由二氧化碳质量计算出反应生成氯化钙的质量，再利用质量守恒定律，求得反应后溶液的质量，可计算所得不饱和溶液中溶质的质量分数；
（3）根据加水对溶液进行稀释时，溶质质量并不改变，因此求得所要配制的146g稀盐酸的HCl质量是计算稀释加水量的前提；根据反应生成二氧化碳的质量，由化学方程式计算所用的146g稀盐酸中HCl的质量．
（2）反应后溶液中加水并不改变溶液中的溶质，因此，根据反应的化学方程式，由二氧化碳质量计算出反应生成氯化钙的质量，再利用质量守恒定律，求得反应后溶液的质量，可计算所得不饱和溶液中溶质的质量分数；
（3）根据加水对溶液进行稀释时，溶质质量并不改变，因此求得所要配制的146g稀盐酸的HCl质量是计算稀释加水量的前提；根据反应生成二氧化碳的质量，由化学方程式计算所用的146g稀盐酸中HCl的质量．
解答：解：根据质量守恒定律，反应生成二氧化碳的质量=25g+146g-162.2g=8.8g，
设恰好完全反应时，参加反应的碳酸钙的质量为x，HCl的质量为y，生成氯化钙的质量为z
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 111 44
x y z 8.8g
=
=
=
解得x=20g，y=14.6g，z=22.2g
（1）样品中碳酸钙的质量分数=
×100%=80%
（2）向反应后的固液混合物中加入142.8g水，所得不饱和溶液中溶质的质量分数=
×100%=7.4%
（3）配制146g上述实验所用的稀盐酸需要36.5%浓盐酸的质量=40g，则需要水的质量=146g-40g=106g
答：（1）该样品中碳酸钙的质量分数为80%；
（2）向反应后的固液混合物中加入142.8g水，充分搅拌后过滤，所得不饱和溶液中溶质的质量分数为7.4%；
（3）用36.5%的浓盐酸配制146g上述实验所用的稀盐酸，需要加水的质量为106g．
设恰好完全反应时，参加反应的碳酸钙的质量为x，HCl的质量为y，生成氯化钙的质量为z
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 111 44
x y z 8.8g
| 100 |
| x |
| 73 |
| y |
| 111 |
| z |
| 44 |
| 8.8g |
解得x=20g，y=14.6g，z=22.2g
（1）样品中碳酸钙的质量分数=
| 20g |
| 25g |
（2）向反应后的固液混合物中加入142.8g水，所得不饱和溶液中溶质的质量分数=
| 22.2g |
| 162.2g-(25g-20g)+142.8g |
（3）配制146g上述实验所用的稀盐酸需要36.5%浓盐酸的质量=40g，则需要水的质量=146g-40g=106g
答：（1）该样品中碳酸钙的质量分数为80%；
（2）向反应后的固液混合物中加入142.8g水，充分搅拌后过滤，所得不饱和溶液中溶质的质量分数为7.4%；
（3）用36.5%的浓盐酸配制146g上述实验所用的稀盐酸，需要加水的质量为106g．
点评：根据化学方程式可以表示反应中各物质的质量比，由反应中某种物质的质量可计算出反应中其它物质的质量．
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