Question

某化學學習小組用足量的稀鹽酸對15g石灰石樣品（雜質不溶于水且不與酸反應，不考慮稀鹽酸的揮發(fā)）進行科學探究．實驗裝置如下：

有關數(shù)據(jù)如下：

當A裝置中無氣體產生時測得B裝置的質量增加了4.7g；C裝置的質量沒發(fā)生變化且無明顯現(xiàn)象．
請你回答：
（1）石灰石樣品中碳酸鈣的質量為______g．
（2）15g樣品最多能生成二氧化碳氣體的質量為______g．
（3）所用稀鹽酸的溶質質量分數(shù)是多少？寫出計算過程．

Answer 1

【答案】分析：（1）通過觀察A中剩余固體質量和加入鹽酸的關系可知，當加入鹽酸的質量大于m2g時，剩余固體的質量不在減少，由題意可知剩余固體是雜質，雜質的質量是5g，則可知石灰石樣品中碳酸鈣的質量；
（2）由碳酸鈣的質量，根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應的方程式所表示的質量關系，就可以求出15g樣品最多能生成二氧化碳氣體的質量，還可以求出參加反應的稀鹽酸中溶質的質量；
（3）根據(jù)質量守恒定律，由反應后溶液的質量、參加反應的碳酸鈣的質量和生成的二氧化碳的質量，可以求出參加反應的鹽酸溶液的質量，在根據(jù)溶質的質量分數(shù)的計算公式就可以求出用稀鹽酸的溶質質量分數(shù)．
解答：解：（1）由A中剩余固體質量和加入鹽酸的關系可知，雜質的質量是5g，石灰石樣品中碳酸鈣的質量是15g-5g=10g；
（2）當15g樣品中的碳酸鈣完全與鹽酸反應時生成的二氧化碳最多，
設生成二氧化碳的質量為x，參加反應的鹽酸中溶質的質量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73             44
10g    y              x 

=   x=4.4g 

=   y=7.3g
（3）根據(jù)題意，A中余下的質量110.3克應該是鹽酸的質量加上石灰石樣品的質量減去A中揮發(fā)走的水和二氧化碳的質量，即B增重的質量4.7克，所以列式為：m₂+15g-4.7g=110.3g，m₂=100g．
所用稀鹽酸的溶質質量分數(shù)是×100%=7.3%．
答：（1）石灰石樣品中碳酸鈣的質量為10 g；（2）15g樣品最多能生成二氧化碳氣體的質量為 4.4g；（3）所用稀鹽酸的溶質質量分數(shù)是7.3%．
點評：本題主要考查了有關溶質質量分數(shù)與化學方程式的綜合計算，計算的難點是反應前后有關溶液質量的分析判定，判定的依據(jù)就是質量守恒定律．