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20g石灰石樣品（假設雜質既不溶于水，也不與其他物質反應），向其中加入100g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113.4g．請你計算：
（1）該樣品中碳酸鈣的質量分數．
（2）向反應后的固液混合物中加入113.6g水，充分攪拌后過濾，得到只含一種溶質的不飽和溶液，則所得不飽和溶液的質量分數是多少？

Answer 1

考點：根據化學反應方程式的計算,有關溶質質量分數的簡單計算

專題：溶質質量分數與化學方程式相結合的計算

分析：（1）根據已知條件和質量守恒定律可知，反應后物質質量之和比反應前物質質量之和減少的質量就是生成氣體的質量（因為氣體逸出），故生成二氧化碳氣體的質量=20g+100g-113.4g=6.6g；然后根據碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式和二氧化碳的質量，即可得出碳酸鈣質量，進而求得其質量分數；
（2）根據樣品中碳酸鈣的質量計算出雜質質量，所得不飽和溶液的質量=反應后固液混合物的質量-雜質質量+加入水的質量，溶質質量就是CaCl₂的質量，可以根據碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式和二氧化碳的質量求出，然后根據溶質質量分數公式計算即可．

解答：解：由題意可知，生成二氧化碳氣體的質量=20g+100g-113.4g=6.6g；
設該樣品中參加反應的碳酸鈣質量為x，生成氯化鈣的質量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        111       44
x           y       6.6g

100

x

=

111

y

=

44

6.6g

解得：x=15g，y=16.65g
（1）該樣品中碳酸鈣的質量分數=

15g

20g

×100%=75%；
（2）石灰石樣品中雜質的質量為：20g-15g=5g，
所得不飽和溶液的質量為：113.4g-5g+113.6g=222g，
則所得不飽和溶液中溶質的質量分數為：

16.65g

222g

×100%=7.5%
答：樣品中碳酸鈣的質量分數為75%；
所得不飽和溶液中溶質的質量分數為7.5%．

點評：本題主要考查學生利用化學方程式和溶質質量分數公式進行計算的能力．