Question

13．取24克石灰石样品放入烧杯中，向其中逐渐加入100克一定质量分数的稀盐酸（杂质不溶于水也不与酸反应），所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系如图所示，请根据图中的数据进行计算：

（1）求石灰石样品中CaCO₃的质量
（2）求反应后剩余稀盐酸的质量
（3）求所用盐酸的溶质质量分数（精确到0.01%）

Answer 1

分析 碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；取24克石灰石样品放入烧杯中，向其中逐渐加入100克一定质量分数的稀盐酸（杂质不溶于水也不与酸反应），由所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系图，当加入稀盐酸的质量为80g时，恰好完全反应，此时剩余固体的质量为4g，说明剩余固体为不与稀盐酸反应的杂质，即参加反应的碳酸钙的质量为24g-4g=20g；由反应的化学方程式，列式计算出参加反应的盐酸中溶质的质量，进而计算出所用盐酸的溶质质量分数．

解答 解：（1）由所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系图，当加入稀盐酸的质量为80g时，恰好完全反应，此时剩余固体的质量为4g，说明剩余固体为不与稀盐酸反应的杂质，石灰石样品中CaCO₃的质量为24g-4g=20g．
（2）当加入稀盐酸的质量为80g时，恰好完全反应，反应后剩余稀盐酸的质量为100g-80g=20g．
（3）设参加反应的盐酸中溶质的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
20g     x
$\frac{100}{73}=\frac{20g}{x}$      x=14.6g
所用盐酸的溶质质量分数为$\frac{14.6g}{80g}$×100%=18.25%．
答：（1）求石灰石样品中CaCO₃的质量为20g；
（2）反应后剩余稀盐酸的质量为20g；
（3）所用盐酸的溶质质量分数为18.25%．

点评 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，细致地分析图表信息，确定参加反应的碳酸钙的质量是正确解答本题的前提和关键．