Question

某化學(xué)興趣小組為了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25g稀鹽酸分5次加入樣品中（其中雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)，也不溶解于水），充分反應(yīng)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	1.0g
第三次加入5g	0.5g
第四次加入5g	X
第五次加入5g	0.3g

（1）上表中第中次加入鹽酸所得剩余固體的質(zhì)量X為

0.3

g．
（2）求石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為多少？
（3）當向此樣品中一次性加入15g鹽酸充分反應(yīng)后并過濾，求所得濾液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)的情況對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行分析，可以發(fā)現(xiàn)5g鹽酸能夠消耗0.5g碳酸鈣，而最后剩余的0.3g即是碳酸鈣中的雜質(zhì)，據(jù)此分析解答即可；
（2）固體剩余的質(zhì)量是雜質(zhì)的質(zhì)量，由雜質(zhì)的質(zhì)量可計算出石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量，由碳酸鈣的質(zhì)量可計算出石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（3）由碳酸鈣的質(zhì)量可以根據(jù)化學(xué)方程式計算出生成氯化鈣的質(zhì)量和二氧化碳的質(zhì)量，進而計算出生成溶液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）由第一次和第二次的反應(yīng)可以發(fā)現(xiàn)5g鹽酸能夠消耗0.5g碳酸鈣，而最后剩余的0.3g即是碳酸鈣中的雜質(zhì)，而第三次的固體是0.5g，所以X的值應(yīng)該是0.3g；
（2））最后剩余的0.3克為雜質(zhì)質(zhì)量，所以石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量為2g-0.3g=1.7g；
石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為

1.7g

2g

×100%=85%．
（2）一次性加入15g鹽酸充分反應(yīng)后并過濾，會的到固體的質(zhì)量是0.5g，故反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量是1.5g
設(shè)生成CaCl₂的質(zhì)量為x，生成CO₂的質(zhì)量為y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        111       44
1.5g        x        y

100

1.5g

=

111

x

=

44

y

x=1.665g    y=0.66g
生成溶液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)為

1.665g

1.5g+15g-0.66g

×100%≈10.5%
故答案為：（1）0.3；（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為85%；（2）反應(yīng)生成溶液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)為10.5%．

點評：本題難度較大，考查了根據(jù)化學(xué)方程式的計算，根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析出石灰石樣品中的碳酸鈣完全反應(yīng)的時機實驗是正確解答本題的關(guān)鍵所在．