Question

4．石灰石是重慶的主要礦產之一，巴蜀中學研究性學習小組為了測定當地礦山石灰石中碳酸鈣的質量分數，取來了一些礦石樣品，并取稀鹽酸200g，平均分成4份，進行實驗結果如下：

實驗	1	2	3	4
石灰石樣品的質量/g	5	10	15	20
生成CO2的質量/g	1.76	3.52	4.4	m

（1）表中m的數值是4.4．
（2）試計算這種石灰石礦中碳酸鈣的質量分數．
（3）若用100g這種稀鹽酸來配制溶質質量為10%的鹽酸，需要加入多少水？

Answer 1

分析 前兩次都是每5g石灰石樣品對應二氧化碳1.76g，所以第三次應為5.28g卻實際為4.4g，表明鹽酸已經完全反應，所以第四次加入中m只能為4.4g．進而根據5g樣品對應1.76g二氧化碳求算石灰石中碳酸鈣的質量以及質量分數．根據20g鹽酸完全反應生成4.4g二氧化碳（第三個實驗）求算含有的HCl的質量，進而求算起質量分數．

解答 解：（1）根據質量守恒定律，二氧化碳的質量為：100g+10g-106.7g=3.3g；故填：3.3；
（2）5g樣品對應1.76g二氧化碳
設5g該石灰石樣品中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                   44
x                                       1.76g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{1.76g}$
x=4g
石灰石礦中碳酸鈣的質量分數為$\frac{4g}{5g}$×100%=80%
（3）20g鹽酸完全反應生成4.4g二氧化碳（第三個實驗）求算含有的HCl的質量．
設稀鹽酸中溶質的質量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
             73                           44
             y                             4.4g
$\frac{73}{44}$=$\frac{y}{4.4g}$
y=7.3g
稀鹽酸中HCl的質量分數為$\frac{7.3g}{20g}$×100%=36.5%
設用100g這種稀鹽酸來配制溶質質量為10%的鹽酸，需要加入水的質量為z
由于溶液稀釋過程中溶質的質量不變
100g×36.5%=（100g+z）×10%
z=265g
答：（1）表中m的數值是 4.4．
（2）這種石灰石礦中碳酸鈣的質量分數為80%．
（3）若用100g這種稀鹽酸來配制溶質質量為10%的鹽酸，需要加入265g水．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．