Question

为测定某大理石样品中碳酸钙（杂质不溶于水也不参与反应）的质量分数，某小组的同学进行了如下实验（水和氯化氢的挥发忽略不计）：取12.5g样品研碎放入烧杯中，每次加入20.8g稀盐酸后并用电子天平称量，记录实验数据如下．请回答：

加入稀盐酸次数	1	2	3	4	5
烧杯及所称物质总质量/g	72.2	91.9	111.6	131.3	152.1

（1）第2次加入20.8克稀盐酸的反应过程中生成CO₂的质量为______g，整个反应过程中共生成CO₂的质量为______g
（2）求实验中每20.8克稀盐酸中含有溶质的质量；
（3）恰好完全反应时烧杯内溶液的溶质质量分数．

Answer

（1）溶液减少的质量即为产生的二氧化碳的质量，所以可以根据质量守恒定律求算出产生的二氧化碳的质量．
（2）根据质量守恒定律可以求算出每20.8克稀盐酸与碳酸钙反应生成气体的质量，然后结合化学方程式及溶质的质量分数的计算公式可以完成解答．
（3）由表中实验数据分析可知第四次加入盐酸与碳酸钙恰好完全反应，烧杯内溶液为氯化钙溶液，然后分析化学方程式并计算出氯化钙的质量，最后计算出溶质的质量分数．
【解析】
（1）根据质量守恒定律可知，第二次放出二氧化碳的质量=20.8g-（91.9g-72.2g）=1.1g，同理可求得第三次、第四次盐酸都完全反应生成二氧化碳的质量都为1.1g；第五次放出二氧化碳的质量=20.8g-（152.1g-131.3g）=0g
故可求得12.5g大理石样品完全反应产生的二氧化碳的质量为1.1g×4=4.4g；
（2）设四次加入的稀盐酸中含有的溶质为x，生成氯化钙的质量为y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
 100   73    111      44
  z     x      y      4.4g
=
解得：x=7.3g；y=11.1g；z=10g；
所以20.8g稀盐酸中含有的溶质的质量为：7.3g×=1.83g
（3）恰好完全反应时烧杯内溶液的溶质质量分数为：×100%=12.5%．
答：（2）实验中每20.8克稀盐酸中含有溶质的质量为1.83g；
（3）恰好完全反应时烧杯内溶液的溶质质量分数为12.5%．