Question

某化學(xué)興趣小組為了測定石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取用2.0g石灰石樣品，把25.0g的稀鹽酸分五次加入到樣品中（樣品中的雜質(zhì)既不與鹽酸反應(yīng)，也不溶解于水），每次充分反應(yīng)都經(jīng)過濾、干燥、稱量，得出實驗數(shù)據(jù)如下：（精確到0.1%）

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
每次加入鹽酸量/g	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
剩余固體質(zhì)量/g	1.5	1.0	0.5	0.4	0.4

計算：
（1）石灰石樣品的純度？
（2）稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）某次充分反應(yīng)時所得溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)？（此時溶液中只含一種溶質(zhì)）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，第4次加入稀鹽酸后剩余固體質(zhì)量不再改變，說明所剩余固體全部為雜質(zhì)，由雜質(zhì)的質(zhì)量可計算出石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量，由碳酸鈣的質(zhì)量可計算出石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)的方程式，由參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量求出稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量、生成的溶液中氯化鈣的質(zhì)量、二氧化碳的質(zhì)量，再求出稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，求出充分反應(yīng)時所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，樣品中雜質(zhì)質(zhì)量為0.4g，則樣品中碳酸鈣質(zhì)量=2.0g-0.4g=1.6g；石灰石中碳酸鈣的純度是：

1.6g

2.0g

×100%=80%；
（2）由表中的數(shù)據(jù)可知，1、2、3次時，鹽酸充分反應(yīng)，反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為0.5g．
設(shè)鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為X，生成的氯化鈣的質(zhì)量為Y，生成二氧化碳的質(zhì)量為Z
     CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
      100  73   111         44
      0.5g X    Y           Z
      

100

73

=

0.5g

X

      解得：X=0.365g
      

100

111

=

0.5g

Y

      解得：Y=0.555g
     

100

44

=

0.5g

Z

      解得：Z=0.22g
稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

0.365g

5g

×100%=7.3%
（3）充分反應(yīng)時所得溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：

0.555g

5g+0.5g-0.22g

×100%=10.5%
答：（1）石灰石樣品的純度是80%；（2）稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是7.3%；（3）分反應(yīng)時所得溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10.5%

點評：本題解題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量=碳酸鈣的質(zhì)量+所加稀鹽酸的總質(zhì)量-放出二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量．