Question

3．石灰石样品中一般都含有杂质，该杂质不与盐酸反应，也不溶于水，有四位同学各取一份质量不等的石灰石样品，分别与50g的盐酸反应．实验过程中的数据如下．

实验	甲同学	乙同学	丙同学	丁同学
加入样品的质量/g	5	10	15	20
生成CO2的质量/g	1.76	3.52	4.40	m

（1）m=4.40g．
（2）所取样品中CaCO₃的质量分数为80%．
（3）盐酸中HCl的质量分数为14.6%．
（4）丙同学所得溶液中溶质为CaCl₂，该溶质的质量分数为20%．（计算结果精确到百分位）

Answer 1

分析 （1）根据乙同学的样品是甲同学的2倍，生成二氧化碳也是甲同学的2倍，但是丙同学的样品是甲同学的3倍，生成二氧化碳却不是甲同学3倍，说明丙同学的固体样品完全反应，丁同学生成的二氧化碳也是4.4g进行分析；
（2）根据甲同学所取样品和二氧化碳的质量进行计算；
（3）根据碳酸钙样品的质量分数和丙同学碳酸钙的质量计算盐酸的质量分数；
（4）根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，然后结合一定的数据进行计算．

解答 解：（1）乙同学的样品是甲同学的2倍，生成二氧化碳也是甲同学的2倍，但是丙同学的样品是甲同学的3倍，生成二氧化碳却不是甲同学3倍，说明丙同学的固体样品完全反应，丁同学生成的二氧化碳也是4.4g；
（2）参加反应的碳酸钙质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
 x                    1.76g
    $\frac{100}{x}$=$\frac{44}{1.76g}$
     x=4g
所以所取样品中CaCO₃的质量分数为：$\frac{4g}{5g}$×100%=80%；
（3）依据丙同学的数据进行计算，
设盐酸的溶质质量分数为y，消耗的碳酸钙质量为z，生成氯化钙质量为m，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
 100   73    111      44
 z     y×50g  m       4.4g
     $\frac{73}{y×50g}$=$\frac{44}{4.4g}$=$\frac{100}{z}$=$\frac{111}{m}$
      y=0.146=14.6%；
      z=10g
      m=11.1g
（4）所以丙同学所得溶液中溶质为CaCl₂，溶质的质量分数为：$\frac{11.1g}{50g+10g-4.4g}$×100%=20.00%．
故答案为：（1）4.4；
（2）80%；
（3）14.6%；
（4）20.00%．

点评 本题主要考查了化学方程式的计算，难度不大，注意解题的规范性．