Question

小東同學為測定石灰石中碳酸鈣的質量分數（雜質不與酸反應），向6.0g石灰石樣品中逐滴加入稀鹽酸（溶質質量分數在5%～15%）至不再產生氣泡為止，共生成二氧化碳氣體2.2g，試計算：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（1）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為多少？（寫出計算過程，結果精確至0.1%）
（2）若要計算上述反應所消耗鹽酸的質量，請你補上一個條件：______；并求出鹽酸的質量為：______g．

Answer 1

解：設生成二氧化碳2.2g需要碳酸鈣的質量為x，消耗HCl質量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73 44
x y 2.2g
= x=5g
= y=3.65g
（1）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數=×100%=83.3%
答：該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為83.3%；
（2）根據溶液的溶質質量分數=×100%，若已知溶液中溶質質量要求溶液質量，則需要已知溶液中溶質的質量分數，因此若補充上：稀鹽酸的質量分數為10%，則反應所消耗鹽酸的質量=3.65g÷10%=36.5g
故答案為：稀鹽酸的質量分數為10%；36.5．
分析：（1）根據生成二氧化碳的化學方程式，由生成二氧化碳的質量計算參加反應的碳酸鈣質量，該質量與樣品質量比可計算出該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數；
（2）利用上述方法還可計算出所使用稀鹽酸中溶解質HCl的質量，根據溶液質量為溶質質量與溶質質量分數的比，因此要計算出稀鹽酸的質量還需要知道所用稀鹽酸中溶質質量分數．
點評：由于根據化學方程式進行計算時所涉及的質量均為純凈物的質量，因此，并不能由二氧化碳的質量直接計算出所使用稀鹽酸的質量，稀鹽酸的質量的質量必須利用溶質質量分數進行計算．