题目内容

石灰石是一种重要的建筑材料，其主要成分是碳酸钙．现取80.0g石灰石样品，平均分给甲乙丙丁四组同学，让他们用此样品与质量分数相同的盐酸反应来制备二氧化碳气体（杂质不与盐酸反应，也不溶于水），各组的实验数据如下表．
实验分组甲乙丙丁
石灰石样品质量/g 20.0 20.0 20.0 20.0
加入盐酸质量/g 30.0 60.0 90.0 120.0
生成CO₂质量/g 2.2 4.4 6.6 6.6
（1）________组同学加入的盐酸恰好完全反应．
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少？
（3）求丙组同学实验后溶液中溶质的质量分数（计算结果保留一位小数）．

解：（1）由甲、乙、丙三组实验可看出每30g盐酸与足量的碳酸钙反应可生成2.2g二氧化碳，丙组90g盐酸完全反应可生成6.6g二氧化碳，而丁组120g盐酸也生成6.6g二氧化碳，说明丁组的盐酸有剩余，碳酸钙反应完，也就是20g石灰石完全反应生成6.6g二氧化碳，所以丙组恰好完全反应．故答案为：丙
（2）设石灰石样品中CaCO₃的质量为x．生成的CaCl₂质量为y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 111 44
x y 6.6g
$\text{[math]}$
x=15g
$\text{[math]}$
y=16.65g
（3）石灰石样品中碳酸钙的质量= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%=75%
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%．
反应后溶液中溶质的质量分数= $\text{[math]}$ ×100%≈16.9%
答：反应后溶液中溶质的质量分数为16.9%
分析：（1）四份石灰石样品的质量一样，根据所加稀盐酸的质量与生成二氧化碳的质量的比例关系确定哪组盐酸恰好完全反应．
（2）根据二氧化碳的质量求出碳酸钙的质量，再根据 $\text{[math]}$ ×100%，求出石灰石样品中碳酸钙的质量分数．
（3）实验后溶液中溶质的质量分数= $\text{[math]}$ ×100%，溶质是氯化钙，可根据二氧化碳的质量求出，实验后溶液的质量=碳酸钙的质量+稀盐酸的质量-二氧化碳的质量，碳酸钙的质量也可根据二氧化碳的质量求出．
点评：反应后所得溶液的质量=所加物质的总质量-生成沉淀的质量-生成气体的质量．