Question

13．若称取12.5g石灰石粉末（主要成分碳酸钙，杂质不溶于水也不与酸反应），放在烧杯里，然后往烧杯中加入刚配制的稀盐酸100g，恰好完全反应后，称得反应剩余物为108.1g．（假设其他物质不与盐酸反应），求解
（1）石灰石中碳酸钙的质量分数．
（2）该样品中钙元素的质量分数．
（3）所用稀盐酸的质量分数．
（4）反应完全后得到的CaCl₂的质量分数．

Answer 1

分析 碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；根据质量守恒定律，烧杯内质量的减少的质量即生成的二氧化碳气体的质量，据此根据反应的化学方程式列式计算出参加反应碳酸钙的质量、参加反应的盐酸的质量、得到的CaCl₂的质量，进而计算出溶质的质量分数．

解答 解：由质量守恒定律，生成二氧化碳的质量为12.5g+100g-108.1g=4.4g．
设参加反应碳酸钙的质量为x，参加反应的盐酸的质量为y，得到的CaCl₂的质量为z，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73   111      44
x      y     z       4.4g
（1）$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4g}$    x=10g．
石灰石中碳酸钙的质量分数为$\frac{10g}{12.5g}×$100%=80%．
（2）该样品中钙元素的质量分数为10g×$\frac{40}{100}×$100%=4g．
（3）$\frac{73}{44}=\frac{y}{4.4g}$    y=7.3g
所用稀盐酸的质量分数为$\frac{7.3g}{100g}×$100%=7.3%．
（4）$\frac{111}{44}=\frac{z}{4.4g}$    z=11.1g
反应完全后得到的CaCl₂的质量分数为$\frac{11.1g}{10g+100g-4.4g}$×100%≈10.5%．
答：（1）石灰石中碳酸钙的质量分数为80%；
（2）该样品中钙元素的质量分数为4g；
（3）所用稀盐酸的质量分数为7.3%；
（4）反应完全后得到的CaCl₂的质量分数为10.5%．

点评 本题难度不大，本题难度不大，掌握利用化学方程式与溶质质量分数的综合计算即可正确解答本题，根据质量守恒定律计算出二氧化碳的质量是正确解答本题的前提和关键．