Question

某化學(xué)興趣小組采集一些石灰石樣品，進行了下列實驗：取4份質(zhì)量不同的石灰石樣品，分別與27.0克相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸充分反應(yīng)后（石灰石樣品中的雜質(zhì)即不溶于水，也不與鹽酸反應(yīng)），經(jīng)過濾、干燥，稱量剩余固體的質(zhì)量．剩余固體的質(zhì)量與所取樣品質(zhì)量的關(guān)系如下表所示：

實驗序號	石灰石樣品質(zhì)量/g	稀鹽酸的質(zhì)量/g	剩余固體質(zhì)量/g
1	1	27	0.1
2	2	27	0.2
3	3	27	0.3
4	4	27	1.3

試計算：（1）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．
（2）所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析：由反應(yīng)質(zhì)量表可知，前三次實驗中石灰石中碳酸鈣完全反應(yīng)，而第四次實驗因鹽酸量不足，石灰石中碳酸鈣未能完全反應(yīng)；1.0g石灰石完全反應(yīng)剩余0.1g固體可知，1.0g該石灰石樣品中含碳酸鈣質(zhì)量=1.0g-0.1g=0.9g，含雜質(zhì)0.1g；
因此，第四次實驗中參加反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量=4.0g-1.3g=2.7g；
計算所用稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)時，應(yīng)選取鹽酸完全反應(yīng)的第四次實驗所記錄數(shù)據(jù)進行，而前三次實驗因鹽酸未全部參加反應(yīng)，不能用作計算稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）由碳酸鈣完全反應(yīng)的前三次實驗數(shù)據(jù)可知：每1.0g該石灰石樣品中含碳酸鈣質(zhì)量=1.0g-0.1g=0.9g，
該組樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

0.9g

1g

×100%=90%；
（2）由第4次實驗的數(shù)據(jù)得，消耗碳酸鈣的質(zhì)量=4g-1.3g=2.7g
設(shè)27.0g稀鹽酸中HCl質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
2.7g   x
100：73=2.7g：x
x=1.971g
稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

1.971g

27g

×100%=7.3%
答：（1）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為90%；
（2）所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.3%．

點評：第四次實驗中所剩余的1.3g固體為雜質(zhì)及未反應(yīng)完的碳酸鈣的混合物，反應(yīng)后前后質(zhì)量差即為反應(yīng)所消耗的碳酸鈣質(zhì)量．