Question

用石灰石（杂质不与酸反应，也不溶于水）和稀盐酸反应，制取二氧化碳，现将20g石灰石盛入烧杯中后，再加入111.6g稀盐酸，测得烧杯中所盛物质的质量随反应时间变化的情况如图所示试计算：
（1）反应生成的二氧化碳的质量为______．
（2）石灰石中碳酸钙的质量分数．
（3）反应后烧杯中的溶液的溶质质量分数．

Answer 1

解：（1）图中反应前烧杯中所盛物质的质量是131.6g，二者恰好反应时质量为125.0g，（即图象的转折点）；根据质量守恒定律，放出气体二氧化碳的质量=131.6g-125.0g=6.6g
故答案为：6.6g；
（2）设石灰石样品中碳酸钙的质量为x，生成氯化钙的质量为y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 111 44
x y 6.6g
= =
解得 x=15g y=16.65g
所以石灰石样品中碳酸钙的质量分数=×100%=75%
（3）反应后溶液的质量是125.0g-（20g-15g）=120.0g
所以反应后烧杯中的溶液的溶质质量分数为：×100%=13.9%
答：（2）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是75%；
（3）反应后烧杯中的溶液的溶质质量分数为13.9%．
分析：碳酸钙与稀盐酸反应后溶液是氯化钙溶液，根据反应时间曲线可查出碳酸钙完全反应后放出气体二氧化碳的质量，利用生成二氧化碳的质量计算出所取样品中碳酸钙质量及生成的氯化钙溶液的质量，碳酸钙质量与样品质量比即样品中碳酸的质量分数；再根据溶质的质量分数计算式求出氯化钙溶液溶质质量分数．
点评：解答图象题时要分析清恰好反应的点，通常是图象的转折点，是正确判断已知物质质量的关键，并用来分析解答其他问题．