Question

14．石灰厂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，把20g稀盐酸分4次加入样品中（样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶于水），充分反应后经过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如下表：

稀盐酸的用量	第一次加入5g	第二次加入5g	第三次加入5g	第四次加入5g
剩余固体的质量	3g	2g	l g	1g

（1）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是75%；
（2）煅烧这种石灰石样品100t，最多能制得生石灰多少？
（3）计算该稀盐酸的溶质质量分数（指这20g的稀盐酸中HCl所占的百分含量）
（后二小题应写出计算过程，结果精确到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）由于样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶于水，因此第三次、第四次实验所剩余的固体即不发生反应也不溶于水的杂质固体的质量；
（2）可由碳酸钙的质量，根据反应的化学方程式，由参加反应的碳酸钙的质量计算出生成的氧化钙的质量；
（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$\frac{HCl的质量}{稀盐酸的质量}$×100%，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．

解答 解：（1）每加入5g稀盐酸可反应1g碳酸钙，而第四次加入稀盐酸所剩余固体质量却没减少，说明碳酸钙已完全反应，剩余固体为杂质；则
石灰石样品中碳酸钙的质量分数=$\frac{4g-1g}{4g}$×100%=75%
故答案为：75%；
（2）设能得到氧化钙的质量为x
CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100                           56 
100t×75%                  x
$\frac{100}{100t×75%}=\frac{56}{x}$
 解得 x=42t，
答：100t该石灰石经煅烧可得生石灰42t；
（3）由表中数据可知第三次加入5g稀盐酸后，3g碳酸钙与15g稀盐酸刚好完全反应．
设稀盐酸中溶质的质量为x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
3g     x
$\frac{100}{3g}=\frac{73}{x}$ 
x=2.19g
稀盐酸中溶质的质量分数=$\frac{2.19g}{15g}$×100%=14.6%
答：稀盐酸中溶质的质量分数为14.6%．

点评 根据反应进行参加反应的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才是溶液中全部溶质的质量．