Question

10．化學研究小組為測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)，取100g石灰石樣品放在燒杯中，然后向其中逐滴加入一定量某質量分數(shù)的稀鹽酸，使之與樣品充分反應（雜質不參加反應）．隨著反應進行，加入稀鹽酸的質量與反應得到氣體的質量變化關系如圖所示．請完成下列計算內容：
（1）樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)是多少？
（2）所用稀鹽酸溶質的質量分數(shù)是多少？
（3）加入150g稀鹽酸反應后，所得溶液的溶質質量分數(shù)是多少？（保留到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應曲線圖，充分反應放出二氧化碳的質量為33g，用反應的化學方程式，由生成二氧化碳的質量計算樣品中碳酸鈣的質量，碳酸鈣質量與樣品質量比即為樣品中碳酸鈣含量；
（2）由放出二氧化碳的質量，利用反應的化學方程式，計算出恰好完全時所加稀鹽酸中溶質質量，再使用溶質質量分數(shù)公式計算出所用稀鹽酸的質量分數(shù)．
（3）碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，根據(jù)提供的數(shù)據(jù)和反應的化學方程式可以進行相關方面的計算和判斷．

解答 解：由圖示可知，
設樣品中碳酸鈣質量為x，所用稀鹽酸中溶質的質量為y，反應后所得氯化鈣溶質為z，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100         73     111             44
x             y       z                33g
$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{111}{z}=\frac{44}{33g}$
x=75g
y=54.75g
z=83.25g
（1）樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)是=$\frac{75g}{100g}×$100%=75%；
（2）所用稀鹽酸溶質的質量分數(shù)是：$\frac{54.75g}{150g}×$100%=36.5%；
（3）加入150g稀鹽酸反應后，所得溶液的溶質質量分數(shù)是：$\frac{83.25g}{75g+150g-33g}×$100%≈43.4%
答案：
（1）樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)是75%；
（2）所用稀鹽酸溶質的質量分數(shù)是36.5%；
（3）所得溶液的溶質質量分數(shù)是43.4%．

點評 在對數(shù)形結合類問題中的表示變化的曲線進行分析時，曲線的折點的特殊意義是分析的重點．