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25g石灰石樣品（假設雜質既不溶于水，也不與其他物質反應）放入燒杯中，向其中分五次加入一定溶質質量分數的稀鹽酸，每次加入50g稀鹽酸．每次加入稀鹽酸后燒杯中剩余質量如下表所示：

相關的質量	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
所加入稀鹽酸的質量（g）	50	50	50	50	50
燒杯中剩余的質量（g）	72.8	120.6	168.4	216.2	266.2

請回答下列問題：
（1）寫出反應的化學方程式：______
（2）列出求解該樣品中參加反應的碳酸鈣質量（x）的比例式______；
（3）該樣品中碳酸鈣的質量分數為______；
（4）將前四次實驗過濾，得到只含一種溶質的不飽和溶液，若想使所得溶液的溶質的質量分數為10%，則需要向此溶液中加入水______g；
（5）若要制取含雜質1 6%的生石灰1 00t，需上述石灰石______． （假設制取過程中石灰石的利用率為75%）

Answer 1

解：（1）碳酸鈣和與鹽酸反應能夠生成氯化鈣水和二氧化碳，方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）由表中的數據情況可知樣品中的碳酸鈣在第四次滴加鹽酸后已經完全反應（第五次加入50g鹽酸則燒杯中的物質增加了50g可知），則生成二氧化碳的質量是25g+200g-216.2g=8.8g；
設含有的碳酸鈣質量是x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 111 44
x y 8.8g
故參加反應的碳酸鈣質量（x）的比例式為；
由可知x=20g y=22.2g
（3）該樣品中碳酸鈣的質量分數為×100%=80%
（4）若想使所得溶液的溶質的質量分數為10%，則需要向此溶液中加入水為z，則有×100%=10%
z=10.8g
（5）若要制取含雜質1 6%的生石灰1 00t，需上述石灰石的質量是w
100t×（1-16%）×=w×80%×
w=187.5t
故答案為：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；（2）；（3）80%；（4）10.8；（5）187.5t；
分析：由第四、五次加入鹽酸后可以判斷該樣品中的碳酸鈣在第四次滴加鹽酸后已經完全反應（第五次加入50g鹽酸則燒杯中的物質增加了50g可知），所以可以求出生成二氧化碳的質量，而后利用相關的化學方程式對相關問題進行計算即可；
點評：分析實驗所記錄的數據時，注意數據變化量間的規律，利用變化規律判斷完全反應時所涉及物質的質量是解題的關鍵；