Question

某化學(xué)興趣小組欲測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．取20g石灰石樣品（假設(shè)雜質(zhì)既不溶于水，也不與其他物質(zhì)反應(yīng)），向其中加入100g一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)，稱得固液混合物的質(zhì)量為113.4g．請回答下列問題：
（1）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（2）列出求解該樣品中參加反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量（x）的比例式

 

；
（3）該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

；
（4）向反應(yīng)后的固液混合物中加入113.6g水，充分?jǐn)嚢韬筮^濾，得到只含一種溶質(zhì)的不飽和溶液，則所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

；
（5）欲配制150g上述實(shí)驗(yàn)所用的稀鹽酸，需要36.5%的濃鹽酸質(zhì)量為

 

．

Answer 1

分析：（1）碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳．據(jù)此寫出化學(xué)方程式即可；
（2）根據(jù)已知條件和質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)后物質(zhì)質(zhì)量之和比反應(yīng)前物質(zhì)質(zhì)量之和減少的質(zhì)量就是生成氣體的質(zhì)量（因?yàn)闅怏w逸出），故生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量=20g+100g-113.4g=6.6g；然后根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和二氧化碳的質(zhì)量，即可得出求解該樣品中參加反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量（x）的比例式；
（3）由（2）中計算出的該樣品中參加反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式（

樣品中參加反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量

樣品的質(zhì)量

×100%）計算即可；
（4）根據(jù)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量計算出雜質(zhì)質(zhì)量，所得不飽和溶液的質(zhì)量=反應(yīng)后固液混合物的質(zhì)量-雜質(zhì)質(zhì)量+加入水的質(zhì)量，溶質(zhì)質(zhì)量就是（2）中計算出的溶質(zhì)（CaCl₂）的質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計算即可；
（5）根據(jù)（2）中計算出的參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量計算出實(shí)驗(yàn)所用的稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量一定，利用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計算即可．

解答：解：（1）碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）由題意可知，生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量=20g+100g-113.4g=6.6g；
設(shè)該樣品中參加反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量為x，生成氯化鈣的質(zhì)量為y，參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為z，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73    111      44
x     z      y      6.6g
∴100：44=x：6.6g，111：44=y：6.6g，73：44=z：6.6g，
解之得：x=15g，y=16.65g，z=10.95g；
（3）該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

15g

20g

×100%=75%；
（4）石灰石樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量為：20g-15g=5g，
所得不飽和溶液的質(zhì)量為：113.4g-5g+113.6g=222g，
則所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

16.65g

222g

×100%=7.5%；
（5）實(shí)驗(yàn)所用的稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

10.95g

100g

×100%=10.95%，
150g×10.95%÷36.5%=45g．
故答案為：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；（2）100：44=x：6.6g；（3）75%；（4）7.5%；（5）45g．

點(diǎn)評：本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計算的能力．