Question

某化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数．取20g石灰石样品（假设杂质既不溶于水，也不与其他物质反应），向其中加入100g一定溶质质量分数的稀盐酸，恰好完全反应，称得固液混合物的质量为113.4g．请你计算：
（1）该样品中碳酸钙的质量分数．
（2）向反应后的固液混合物中加入113.6g水，充分搅拌后过滤，得到只含一种溶质的不饱和溶液，则所得不饱和溶液的质量分数是多少？

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

分析：（1）根据已知条件和质量守恒定律可知，反应后物质质量之和比反应前物质质量之和减少的质量就是生成气体的质量（因为气体逸出），故生成二氧化碳气体的质量=20g+100g-113.4g=6.6g；然后根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式和二氧化碳的质量，即可得出碳酸钙质量，进而求得其质量分数；
（2）根据样品中碳酸钙的质量计算出杂质质量，所得不饱和溶液的质量=反应后固液混合物的质量-杂质质量+加入水的质量，溶质质量就是CaCl₂的质量，可以根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式和二氧化碳的质量求出，然后根据溶质质量分数公式计算即可．

解答：解：由题意可知，生成二氧化碳气体的质量=20g+100g-113.4g=6.6g；
设该样品中参加反应的碳酸钙质量为x，生成氯化钙的质量为y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        111       44
x           y       6.6g

100

x

=

111

y

=

44

6.6g

解得：x=15g，y=16.65g
（1）该样品中碳酸钙的质量分数=

15g

20g

×100%=75%；
（2）石灰石样品中杂质的质量为：20g-15g=5g，
所得不饱和溶液的质量为：113.4g-5g+113.6g=222g，
则所得不饱和溶液中溶质的质量分数为：

16.65g

222g

×100%=7.5%
答：样品中碳酸钙的质量分数为75%；
所得不饱和溶液中溶质的质量分数为7.5%．

点评：本题主要考查学生利用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力．