Question

12．我校化学兴趣小组同学为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数，将15g石灰石样品加入到73g稀盐酸中恰好完全反应（杂质不溶于水，也不与盐酸反应），产生CO₂气体的情况如图所示．计算：
（1）石灰石样品中碳酸钙的质量分数是66.7%．（计算结果保留0.1%）
（2）所用稀盐酸中溶质质量分数是10%．
（3）反应后所得溶液中氯化钙的溶质质量分数是多少？（写出计算过程，计算结果保留0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据反应曲线图，充分反应放出二氧化碳的质量为4.4g，用反应的化学方程式，由生成二氧化碳的质量计算样品中碳酸钙的质量，碳酸钙质量与样品质量比即为样品中碳酸钙含量；
（2）由放出二氧化碳的质量，利用反应的化学方程式，计算出恰好完全时所加73g稀盐酸中溶质质量，再使用溶质质量分数公式计算出所用稀盐酸的质量分数；
（3）根据二氧化碳的质量可求出生成的氯化钙的质量，所得溶液的质量=反应前各组份的质量之和-气体的质量-杂质的质量，并据溶质的质量分数解答．

解答 解：设样品中CaCO₃的质量为x，参加反应的稀盐酸中HCl的质量为y，生成氯化钙得知量为z
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O 
100        73      111     44      
 x              y     z        4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{111}{z}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g，y=7.3g，z=11.1g
（1）样品中CaCO₃的质量分数为：$\frac{10g}{15g}$×100%≈66.7%；
（2）该稀盐酸中溶质的质量分数是：$\frac{7.3g}{73g}$×100%=10%；
（3）恰好完全反应后所得溶液的质量是：10g+73g-4.4g=78.6g；
反应完全后溶液中溶质的质量分数是：$\frac{11.1g}{78.6g}$×100%=14.1%
答：（1）66.7%；
（2）10%；
（3）反应完全后溶液中溶质的质量分数是14.1%．

点评 本题考查了根据溶质质量分数公式以及反应的化学方程式的计算，完成此题，可以依据已有的知识进行．在对数形结合类问题中的表示变化的曲线进行分析时，曲线的折点的特殊意义是分析的重点．