Question

某化学兴趣小组为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用2.5g石灰石样品，把25.0g质量分数为10%的稀盐酸分五次加入样品中（样品中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水），每次充分反应后都经过滤、干燥、称量，得实验数据如下：

实验次数	1	2	3	4	5
稀盐酸的累计加入量	5.0g	10.0g	15.0g	20.0g	25.0g
剩余固体的质量	2.0g	1.5g	1.0g	0.5g	0.5g

请计算：
（1）2.5g石灰石样品中碳酸钙的质量是______g．
（2）石灰石中碳酸钙的质量分数是多少？
（3）反应后生成溶液中氯化钙的质量分数（计算过程和结果均保留一位小数）．

Answer 1

解：（1）根据实验数据可知，样品中杂质质量为0.5g，则样品中碳酸钙质量=2.5g-0.5g=2.0g
故答案为：2.0；
（2）石灰石中碳酸钙的质量分数=×100%=80%；
（3）设反应生成氯化钙的质量为x，放出二氧化碳的质量为y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 111 44
2.0g x y
= x=2.22g
= y=0.88g
反应后生成溶液中氯化钙的质量分数=×100%=8.5%
答：（2）石灰石中碳酸钙的质量分数是80%；（3）反应后生成溶液中氯化钙的质量分数约为8.5%．
分析：（1）第5次加入稀盐酸后剩余固体质量不再改变，说明所剩余固体全部为杂质，样品与杂质质量差即为碳酸钙质量；
（2）碳酸钙质量与样品质量比可计算石灰石中碳酸钙的质量分数；
（3）反应后生成溶液中氯化钙的质量分数=×100%，其中氯化钙质量可根据反应的化学方程式，由碳酸钙质量计算求出；而反应后溶液质量可根据质量守恒定律计算求得．
点评：根据质量守恒定律，反应后所得溶液的质量=碳酸钙的质量+所加稀盐酸的总质量-放出二氧化碳气体的质量．