Question

化學興趣小組為測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，取用2g石灰石樣品，把20g稀鹽酸（氯化氫的水溶液）分4次加入樣品中（樣品中除碳酸鈣外，其余成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水），充分反應后經(jīng)過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數(shù)據(jù)如下：

稀鹽酸的用量	剩余固體的質(zhì)量
第一次加入5g	1.5g
第二次加入5g	1g
第三次加入5g	0.5g
第四次加入5g	0.3g

（1）從以上數(shù)據(jù)可知，這四次實驗中，第______次石灰石樣品中碳酸鈣已完全反應．
（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為______．
（3）求所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
（4）市售濃鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為37%，密度為1.18g．mL^-1．如何配制實驗中所需的20g某濃度的稀鹽酸？（水的密度是1g．mL^-1）

Answer 1

（1）由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水，因此由表中每次加入5g稀鹽酸固體減少的質(zhì)量關(guān)系可判斷：每加入5g稀鹽酸固體應減少0.5g；據(jù)此規(guī)律，由第四次加入鹽酸后固體質(zhì)量的減少值也應該等于0.5g，但是題中所給數(shù)據(jù)為0.3g，只減少了0.2g，所以可以判斷第四次加入稀鹽酸時碳酸鈣已完全反應；
（2）碳酸鈣的質(zhì)量=2g-0.3g=1.7g
石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

1.7g

2g

×100%=85%；
答：石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為85%；
（3）設(shè)所用稀鹽酸5g中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
前三次實驗中5g稀鹽酸完全反應消耗0.5g碳酸鈣，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
0.5g    x

100

0.5g

=

73

x

x=0.365g
所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

0.365g

5g

×100%=7.3%
答：所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)7.3%；
（4）①計算：設(shè)需要溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為37%濃鹽酸的體積為V，
20g×7.3%=V×1.18g．mL^-1×37%
V=3.34mL
水的質(zhì)量=20g-3.34mL×1.18g．mL^-1=16.1g
水的體積=

16.1g

1g．mL-1

=16.1mL
②量取濃鹽酸和水：用10mL的量筒量取37%濃鹽酸3.3mL，倒入燒杯中，再用50mL的量筒量取16.1mL的水；
③配制溶液：將量取的16.1mL的水緩緩倒入濃鹽酸中，用玻璃棒攪拌均勻．