Question

18．某化学学习小组用足量的稀盐酸对15g石灰石样品（杂质不溶于水且不与酸反应，不考虑稀盐酸的挥发）进行科学探究．实验装置如图甲：
有关数据如图：当A装置中无气体产生时测得B装置的质量增加了44g；C置的质量没发生变化且无明显现象．
，其他数据见乙、丙图．请你回答：
（1）石灰石样品中碳酸钙的质量为10克；
（2）所用稀盐酸的溶质的质量分数是多少？写出计算过程．

Answer 1

分析 （1）通过观察A中剩余固体质量和加入盐酸的关系可知，当加入盐酸的质量大于m₂g时，剩余固体的质量不再减少，由题意可知剩余固体是杂质，杂质的质量是5g，则可知石灰石样品中碳酸钙的质量；
（2）由碳酸钙的质量，根据碳酸钙和盐酸反应的方程式所表示的质量关系，就可以求出15g样品最多能生成二氧化碳气体的质量，还可以求出参加反应的稀盐酸中溶质的质量；
（3）根据质量守恒定律，由反应后溶液的质量、参加反应的碳酸钙的质量和生成的二氧化碳的质量，可以求出参加反应的盐酸溶液的质量，在根据溶质的质量分数的计算公式就可以求出用稀盐酸的溶质质量分数．

解答 解：（1）由A中剩余固体质量和加入盐酸的关系可知，杂质的质量是5g，石灰石样品中碳酸钙的质量是15g-5g=10g；
（2）设参加反应的盐酸中溶质的质量为y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        73                        
10g         x                           
$\frac{100}{73}=\frac{10g}{x}$
解得：x=7.3g
根据题意，A中余下的质量110.3克应该是盐酸的质量加上石灰石样品的质量减去A中挥发走的水和二氧化碳的质量，即B增重的质量44克，所以列式为：m₂+15g-44g=110.3g，m₂=139.3g．
所用稀盐酸的溶质质量分数是$\frac{7.3g}{139.3g}$×100%=5.2%．
答：（1）石灰石样品中碳酸钙的质量为10 g；（2）所用稀盐酸的溶质质量分数是5.2%．

点评 本题主要考查了有关溶质质量分数与化学方程式的综合计算，计算的难点是反应前后有关溶液质量的分析判定，判定的依据就是质量守恒定律．