Question

某化學(xué)興趣小組為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，取用4g石灰石樣品，將40g稀鹽酸分為4次加入樣品中（石灰石樣品中所含的雜質(zhì)不溶于水和鹽酸），充分反應(yīng)后經(jīng)過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數(shù)據(jù)如下：

實驗次數(shù)	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀鹽酸的質(zhì)量	10g	10g	10g	10g
剩余固體的質(zhì)量	3.0g	2.0g	1.0g	0.4g

請計算：
（1）從以上數(shù)據(jù)可知，這四次實驗中，第

 

次石灰石樣品中碳酸鈣完全反應(yīng)．
（2）該石灰石樣品碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析：（1）通過比較每10g稀鹽酸碳后酸鈣減少的質(zhì)量來確定反應(yīng)是否完全進行．
（2）由樣品質(zhì)量和雜質(zhì)質(zhì)量就可以計算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量計算鹽酸完全反應(yīng)時消耗的HCl的質(zhì)量，利用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算該稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，前三次所加入的稀鹽酸都完全發(fā)生了反應(yīng)，在計算稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)時可使用前三次的實驗數(shù)據(jù)．

解答：解：（1）比較第加入一、二、三次的數(shù)據(jù)可知：10g鹽酸完全反應(yīng)可以消耗碳酸鈣3.0g-2.0g=1g；第四次中僅減少了1.0g-1.4g=0.6g，沒有減少到1g，說明此時碳酸鈣已完全反應(yīng)，樣品中含有0.4g雜質(zhì)．
（2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為

4g-0.4g

4g

×100%=90%
（3）解：設(shè)與1克碳酸鈣反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 
100   73
1g    x      
 

100

1g

=

73

x

X=0.73g
所以稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：

0.73g

10g

×100%=7.3%．
答：（1）第4次石灰石樣品中碳酸鈣完全反應(yīng)，（2）該石灰石樣品碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是90%
（3）所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是7.3%．

點評：根據(jù)反應(yīng)進行溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)計算時，一定要選取溶液中溶質(zhì)完全反應(yīng)時的數(shù)據(jù)計算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，這樣求得的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)才是溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．