Question

某化学兴趣小组为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用4g石灰石样品，将40g稀盐酸分为4次加入样品中（石灰石样品中所含的杂质不溶于水和盐酸），充分反应后经过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如下：

实验次数	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀盐酸的质量	10g	10g	10g	10g
剩余固体的质量	3.0g	2.0g	1.0g	0.4g

请计算：
（1）从以上数据可知，这四次实验中，第______次石灰石样品中碳酸钙完全反应．
（2）该石灰石样品碳酸钙的质量分数是多少？
（3）所用稀盐酸的溶质质量分数是多少？

Answer 1

解：（1）比较第加入一、二、三次的数据可知：10g盐酸完全反应可以消耗碳酸钙3.0g-2.0g=1g；第四次中仅减少了1.0g-1.4g=0.6g，没有减少到1g，说明此时碳酸钙已完全反应，样品中含有0.4g杂质．
（2）样品中碳酸钙的质量分数为 ×100%=90%
（3）解：设与1克碳酸钙反应的HCl的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73
1g x

X=0.73g
所以稀盐酸中溶质的质量分数为：×100%=7.3%．
答：（1）第4次石灰石样品中碳酸钙完全反应，（2）该石灰石样品碳酸钙的质量分数是90%
（3）所用稀盐酸的溶质质量分数是7.3%．
分析：（1）通过比较每10g稀盐酸碳后酸钙减少的质量来确定反应是否完全进行．
（2）由样品质量和杂质质量就可以计算出样品中碳酸钙的质量分数．
（3）根据反应的化学方程式，由参加反应的碳酸钙的质量计算盐酸完全反应时消耗的HCl的质量，利用溶质质量分数公式计算该稀盐酸的质量分数；根据实验数据，前三次所加入的稀盐酸都完全发生了反应，在计算稀盐酸的溶质质量分数时可使用前三次的实验数据．
点评：根据反应进行溶液溶质质量分数计算时，一定要选取溶液中溶质完全反应时的数据计算溶液中溶质的质量，这样求得的溶质质量分数才是溶液的溶质质量分数．