Question

11．为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取22.2克石灰石样品，放入盛有146克稀盐酸的烧杯中，石灰石中的碳酸钙跟盐酸恰好完全反应（杂质既不反应也不溶解），烧杯内物质的质量变为159.4克．求：
（1）产生二氧化碳的质量是多少？
（2）石灰石中碳酸钙的质量分数．
（3）反应后溶液的总质量是多少克？
（4）反应后所得溶液的溶质质量分数为多少？

Answer 1

分析 石灰石的质量与稀盐酸的质量和去掉烧杯内剩余物质的质量所得的质量是生成二氧化碳的质量．
由二氧化碳的质量根据碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式可以计算出石灰石中碳酸钙的质量、生成氯化钙的质量．进而计算出石灰石中碳酸钙的质量分数．
用石灰石的质量去掉碳酸钙的质量就是石灰石中杂质的质量，用烧杯内剩余物质的质量去掉石灰石中杂质的质量就是所得溶液的质量，氯化钙的质量与所得溶液的质量之比就是所得溶液中溶质的质量分数．

解答 解：生成二氧化碳的质量为：146g+22.2g-159.4g=8.8g；
设石灰石中碳酸钙的质量为x，生成氯化钙的质量为y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                111               44
 x                      y               8.8g
$\frac{100}{x}=\frac{111}{y}=\frac{44}{8.8g}$
x=20g，
y=22.2g
石灰石中碳酸钙的质量分数为$\frac{20g}{22.2g}$×100%≈90.1%
反应后溶液的总质量为=159.4g-（22.2g-20g）=157.2g；
所得溶液中溶质的质量分数为=$\frac{22.2g}{157.2g}$×100%≈14.1%
答案：（1）产生二氧化碳的质量是8.8g；
（2）石灰石中碳酸钙的质量分数为90.1%；
（3）反应后溶液的总质量为157.2g．
（4）反应后所得溶液中溶质的质量分数14.1%．

点评 本题考查学生利用化学反应方程式的计算，明确二氧化碳是气体并利用质量守恒来计算二氧化碳的质量是解答的关键．