Question

某化学兴趣小组为了测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用2.0g石灰石样品，把25.0g的稀盐酸分五次加入到样品中（样品中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水），每次充分反应都经过滤、干燥、称量，得出实验数据如下：（精确到0.1%）

实验次数	1	2	3	4	5
每次加入盐酸量/g	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
剩余固体质量/g	1.5	1.0	0.5	0.4	0.4

计算：
（1）石灰石样品的纯度？
（2）稀盐酸的溶质质量分数是多少？
（3）某次充分反应时所得溶质质量分数？（此时溶液中只含一种溶质）

Answer

（1）根据表中的数据可知，第4次加入稀盐酸后剩余固体质量不再改变，说明所剩余固体全部为杂质，由杂质的质量可计算出石灰石中碳酸钙的质量，由碳酸钙的质量可计算出石灰石中碳酸钙的质量分数；
（2）根据碳酸钙与盐酸的反应的方程式，由参加反应的碳酸钙的质量求出稀盐酸中溶质的质量、生成的溶液中氯化钙的质量、二氧化碳的质量，再求出稀盐酸的溶质质量分数；
（3）根据以上计算数据，求出充分反应时所得溶液中溶质质量分数．
【解析】
（1）根据实验数据可知，样品中杂质质量为0.4g，则样品中碳酸钙质量=2.0g-0.4g=1.6g；石灰石中碳酸钙的纯度是：×100%=80%；
（2）由表中的数据可知，1、2、3次时，盐酸充分反应，反应的碳酸钙的质量为0.5g．
设盐酸溶液中溶质的质量为X，生成的氯化钙的质量为Y，生成二氧化碳的质量为Z
     CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
      100  73   111         44
      0.5g X    Y           Z
             解得：X=0.365g
            解得：Y=0.555g
            解得：Z=0.22g
稀盐酸的溶质质量分数是：×100%=7.3%
（3）充分反应时所得溶质质量分数是：
=10.5%
答：（1）石灰石样品的纯度是80%；（2）稀盐酸的溶质质量分数是7.3%；（3）分反应时所得溶质质量分数是10.5%