Question

【题目】某化学兴趣小组为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用2 g石灰石样品，把20 g稀盐酸分4次加入样品中（样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶解于水），每次充分反应后都经过滤、干燥、称量，得实验数据如下：

（1）从以上数据可知，这四次实验中，第 次石灰石样品中的碳酸钙已完全反应。

（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 。

（3）计算该化学兴趣小组所用稀盐酸的溶质质量分数。

（4）第4次实验结束后，所得溶液中氯化钙的质量分数为 （计算结果精确到0.1%）。

Answer 1

【答案】（1）4（2）85%（3）7.3%（4）9.0%

【解析】

试题分析：（1）数据的分析和处理题，应抓住数据的规律，根据表中数据可知，每加入5g稀盐酸，消耗碳酸钙质量为0.5g，可到了第4次加入5g稀盐酸时，减少的固体质量为0.5g-0.3g=0.2g，说明此时石灰石样品中的碳酸钙已完全反应，故这四次实验中，第4次石灰石样品中的碳酸钙已完全反应

（2）根据分析得知剩余的0.3g是杂质，故石灰石样品中碳酸钙的质量分数=（2g-0.3g）/2g×100%=85%

（3）根据分析可知，前三次实验稀盐酸都反应完全，第4次稀盐酸由剩余，故要计算所用稀盐酸的溶质质量分数，应选择前3次的实验数据，即首先根据化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中CaCO3与HCl的质量关系，算出HCl的质量，进一步计算出所用稀盐酸的溶质质量分数

解：设HCl的质量为x，生成的CaCl2质量为y

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100 73

0.5g x

100:73=0.5g:x

x=0.365g

所用稀盐酸的溶质质量分数=0.365g/5g×100%=7.3%

（4）要计算第4次实验结束后，所得溶液中氯化钙的质量分数，应需用第4次的实验数据，此时消耗的碳酸钙质量=2g-0.3g=1.7g，然后根据化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中CaCO3与CaCl2的质量关系，算出CaCl2的质量，进一步计算所得溶液中氯化钙的质量分数

解：设生成的CaCl2质量为y，同时生成二氧化碳的质量为z

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100 111 44

1.7g y z

100:111=1.7g:y

y=1.887g

100:44=1.7g:z

z=0.748

反应后所得溶液质量=1.7g+20g-0.748g=20.952g

所得溶液中氯化钙的质量分数=1.887g/20.952g×100%=9.0%