Question

某化學(xué)興趣小組欲測(cè)定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．取25g石灰石樣品（假設(shè)雜質(zhì)既不溶于水，也不與其它物質(zhì)反應(yīng)），向其中加入146g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162.2g．請(qǐng)回答下列問題：
（1）該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
（2）向反應(yīng)后的固液混合物中加入142.8g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)為多少？
（3）用36.5%的濃鹽酸配制146g上述實(shí)驗(yàn)所用的稀鹽酸，需要加水的質(zhì)量為多少？

Answer 1

分析：（1）石灰石中的碳酸鈣能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)而雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)，因此反應(yīng)放出二氧化碳為碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的結(jié)果；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由反應(yīng)前后的質(zhì)量關(guān)系判斷生成二氧化碳的質(zhì)量，由二氧化碳的質(zhì)量則可求得石灰石中所含碳酸鈣的質(zhì)量，從而解決樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）反應(yīng)后溶液中加水并不改變?nèi)芤褐械娜苜|(zhì)，因此，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由二氧化碳質(zhì)量計(jì)算出反應(yīng)生成氯化鈣的質(zhì)量，再利用質(zhì)量守恒定律，求得反應(yīng)后溶液的質(zhì)量，可計(jì)算所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)加水對(duì)溶液進(jìn)行稀釋時(shí)，溶質(zhì)質(zhì)量并不改變，因此求得所要配制的146g稀鹽酸的HCl質(zhì)量是計(jì)算稀釋加水量的前提；根據(jù)反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，由化學(xué)方程式計(jì)算所用的146g稀鹽酸中HCl的質(zhì)量．

解答：解：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量=25g+146g-162.2g=8.8g，
設(shè)恰好完全反應(yīng)時(shí)，參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x，HCl的質(zhì)量為y，生成氯化鈣的質(zhì)量為z
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73    111      44
x     y      z      8.8g

100

x

=

73

y

=

111

z

=

44

8.8g

解得x=20g，y=14.6g，z=22.2g
（1）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

20g

25g

×100%=80%
（2）向反應(yīng)后的固液混合物中加入142.8g水，所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

22.2g

162.2g-(25g-20g)+142.8g

×100%=7.4%
（3）配制146g上述實(shí)驗(yàn)所用的稀鹽酸需要36.5%濃鹽酸的質(zhì)量=40g，則需要水的質(zhì)量=146g-40g=106g
答：（1）該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%；
（2）向反應(yīng)后的固液混合物中加入142.8g水，充分?jǐn)嚢韬筮^濾，所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.4%；
（3）用36.5%的濃鹽酸配制146g上述實(shí)驗(yàn)所用的稀鹽酸，需要加水的質(zhì)量為106g．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)化學(xué)方程式可以表示反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量比，由反應(yīng)中某種物質(zhì)的質(zhì)量可計(jì)算出反應(yīng)中其它物質(zhì)的質(zhì)量．