Question

某化學興趣小組欲測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數．取20克石灰石樣品（假設雜質不溶于水，也不與其他物質反應），向其中加入100克一定溶質質量分數的稀鹽酸，恰好完全反應，稱得固液混合物的質量為113.4克，請回答下列問題：
（1）計算該樣品中碳酸鈣的質量．
（2）向反應后的固液混合物中加入113.6克水，充分攪拌后過濾，得到只含一種溶質的不飽和溶液，則所得不飽和溶液中溶質的質量分數是多少？
（3）欲配制150克上述實驗所用的稀鹽酸，需要36.5%的濃鹽酸質量為多少？

Answer 1

分析：（1）根據質量的減少量是生成的二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量計算出碳酸鈣的質量；（2）根據二氧化碳的質量計算出生成的溶質氯化鈣的質量，再計算出反應后溶液的總質量，用氯化鈣的質量除以溶液總質量即可；（3）根據稀釋前后溶質不變列等式．

解答：解：（1）根據質量守恒定律可知質量的減少量是生成的二氧化碳的質量，所以生成二氧化碳的質量為：20g+100g-113.4g=6.6g；
設要生成6.6g二氧化碳需要參加反應的碳酸鈣的質量為X，消耗鹽酸質量為Y，生成氯化鈣的質量為Z則
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73    111      44
 X      Y     Z        6.6g

100

44

= 

X

6.6g

X=15g．

73

44

=

Y

6.6g

Y=10.95g；

111

44

=

Z

6.6g

Z=16.65g；
所以碳酸鈣的質量為15g；
（2）向反應后的固液混合物中加入113.6克水，充分攪拌后過濾所得溶液質量為：113.6g+15g+100g-6.6g=222；所得不飽和溶液中溶質的質量分數是：

16.65g

222g

×100%=7.5%；
（3）上述實驗所用的稀鹽酸的質量分數為：

10.95g

100g

×100%=10.95%；設欲配制150克上述實驗所用的稀鹽酸，需要36.5%的濃鹽酸質量為K則：
150g×10.95%=K×36.5%，解得K=45g．
故答案為；（1）15g；（2）7.5%；（3）45g．

點評：解答本題容易出錯的地方是在計算第二題時計算反應后溶液質量，往往連雜質質量加進去，或忘記減去生成的二氧化碳的質量．