Question

某兴趣小组为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用4g石灰石样品，把20g稀盐酸溶液分4次加入样品中（样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶于水），充分反应后经过过滤、干燥等操作，最后称量剩余的固体，得到的实验数据如下表：

稀盐酸的用量	第一次加入5g	第二次加入 5g	第三次加入 5g	第四次加入5g
剩余固体的质量	3g	2g	1g	1g

请回答下列问题：
（1）第

 

次加入稀盐酸时碳酸钙才反应完；
（2）所取用的石灰石样品中碳酸钙的质量是

 

g；石灰石样品中碳酸钙的质量分数是

 

．
（3）请列式计算，石灰石样品中碳酸钙完全反应时，最多能生成二氧化碳的质量是多少？
（4）通过计算该稀盐酸的浓度是多少？
（5）第三次反应后剩余物中有哪些物质？试计算最后溶液中氯化钙的质量分数是多少？

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）分析图表可知每加入5g盐酸，反应固体减少1g，第四次加入后固体质量不再改变，且第三次加入后正好减少1g，说明第三次加入稀盐酸碳酸钙恰好反应完；
（2）由于样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶于水，因此第三次、第四次实验所剩余的固体就是杂质固体的质量；
（3）可由碳酸钙的质量，根据反应的化学方程式，由参加反应的碳酸钙的质量计算出生成的二氧化碳的质量；
（4）由（3）计算出参加反应的盐酸的质量，并据溶质质量分数计算出溶质的质量分数；
（5）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，所以反应后剩余物中有氯化钙、水、杂质，并据溶质的质量分数解答．

解答：解：（1）分析图表可知每5g盐酸反应固体减少1g，所以第四次加入后固体质量不再改变，第三次加入后正好减少1g．说明第三次加入后碳酸钙和稀盐酸恰好反应完；
（2）由于样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶于水，因此第三次、第四次实验所剩余的固体即不发生反应也不溶于水的杂质固体的质量；
所以碳酸钙的质量为4g-1g=3g，
质量分数=

3g

4g

×100%=75%
（3）设最多生成的CO₂的质量为x，反应的盐酸的质量为y，生成氯化钙的质量为z
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73   111       44
3g     y    z          x

100

44

=

3g

x

    x=1.32g

100

73

=

3g

y

    y=2.19g

100

111

=

3g

z

    z=3.33g
（4）所用稀盐酸的浓度是：

2.19g

15g

×100%=14.6%
（5）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，所以反应后剩余物中有氯化钙、水、杂质；
溶液中氯化钙的质量分数是：

3.33g

3g+15g-1.32g

×100%≈19.96%；
故答案为：（1）三；
（2）3g；75%；
（3）答：最多生成的CO₂的质量为1.32g；
（4）该稀盐酸的浓度是14.6%；
（5）第三次反应后剩余物中有氯化钙、水、杂质；最后溶液中氯化钙的质量分数是19.96%．

点评：本题是溶液和化学反应融合的题目，是综合性的题型，属数据分析型的计算题，关键是分析清楚表中的数据才能准确计算，解答时要细心分析．