Question

4．称取12.5g石灰石（主要成分是CaCO₃，杂质不参加反应）放人烧杯中，向其中加入50g稀盐酸，二者恰好完全反应．反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1g（不包括烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计）．试计算
①碳酸钙中钙元素的质量分数为40%；
②生成的二氧化碳的质量；
③生成物溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 ①依据碳酸钙的化学式对钙元素的质量分数计算即可；
②根据质量守恒定律，反应前后减少的质量为二氧化碳的质量．
③利用碳酸钙与盐酸反应的化学方程式，根据二氧化碳的质量可求出氯化钙的质量，反应后所得溶液的质量为碳酸钙的质量与盐酸的质量之和减去二氧化碳的质量，进而根据质量分数计算公式求质量分数．

解答 解：
①碳酸钙中钙的质量分数=$\frac{40}{40+12+16×3}$×100%=40%；
②依据质量守恒定律可知生成CO₂的质量为：12.5g+50 g-58.1g=4.4g
③设石灰石中CaCO₃的质量为x，生成氯化钙的质量为y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100        111    44
x           y     4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g
$\frac{111}{y}=\frac{44}{4.4g}$
y=11.1g
终所得溶液的质量为：10g+50g-4.4g=55.6g
最终所得溶液的溶质质量分数为$\frac{11.1g}{55.6g}$×100%=20%
答：
①40%
②生成的二氧化碳的质量为4.4g
③最终所得溶液的溶质质量分数为20%

点评 根据化学方程式进行计算时，只能使用纯净物的质量进行计算，而不能把混合物的质量直接代入化学方程式进行计算，有关反应前后质量减少的计算是初中化学计算的一个常见内容，一般的规律是依据质量的变化求出某一生成的质量．