Question

某同学在实验室测定某石灰石样品中CaCO₃的质量分数（杂质不与酸反应，也不溶于水）．他取了25g样品放在锥形瓶中，加入一定量的10%的稀盐酸，通过测定，反应消耗稀盐酸的质量与生成二氧化碳的质量关系如图所示：
试求：
①石灰石中碳酸钙的质量分数．
②当二者恰好完全反应时．所得溶液中溶质的质量分数．（精确到0.1%）

Answer 1

分析：根据放出二氧化碳的曲线，可得知恰好完全反应时放出8.8g二氧化碳同时消耗稀盐酸146g；利用产生的二氧化碳的质量，根据反应的化学方程式，计算参加反应的碳酸钙的质量及反应生成氯化钙的质量，再利用质量守恒定律计算出反应后溶液的质量，最后根据质量分数的计算公式计算出石灰石中碳酸钙的质量分数和所得溶液中溶质的质量分数．

解答：解：由图可知25g的石灰石和盐酸充分反应生成CO₂的质量为8.8g
设石灰石中CaCO₃的质量为x，反应后生成CaCl₂的质量为y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100          111      44
 x            y      8.8g

100

x

=

44

8.8g

  x=20g

111

y

=

44

8.8g

  y=22.2g
石灰石中碳酸钙的质量分数=

20g

25g

×100%=80%
所得溶液中溶质的质量分数=

22.2g

20g+146g-8.8g

×100%≈14.1%
答：①石灰石中碳酸钙的质量分数为80%；②当二者恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数为14.1%．

点评：在对变化的图象进行分析时，曲线的折点表示此时恰好完全反应．