石灰石是一种重要的建筑材料,其主要成分是碳酸钙.现取80.0g石灰石样品,平均分给甲乙丙丁四组同学,让他们用此样品与质量分数相同的盐酸反应来制备二氧化碳气体(杂质不与盐酸反应,也不溶于水),各组的实验数据如下表.
实验分组 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
石灰石样品质量/g | 20.0 | 20.0 | 20.0 | 20.0 |
加入盐酸质量/g | 30.0 | 60.0 | 90.0 | 120.0 |
生成CO2质量/g | 2.2 | 4.4 | 6.6 | 6.6 |
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?
(3)求丙组同学实验后溶液中溶质的质量分数(计算结果保留一位小数).
(1)由甲、乙、丙三组实验可看出每30g盐酸与足量的碳酸钙反应可生成2.2g二氧化碳,丙组90g盐酸完全反应可生成6.6g二氧化碳,而丁组120g盐酸也生成6.6g二氧化碳,说明丁组的盐酸有剩余,碳酸钙反应完,也就是20g石灰石完全反应生成6.6g二氧化碳,所以丙组恰好完全反应.故答案为:丙
(2)设石灰石样品中CaCO3的质量为x.生成的CaCl2质量为y.
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 111 44
x y 6.6g
=100 44 x 6.6g
x=15g
=111 44 y 6.6g
y=16.65g
(3)石灰石样品中碳酸钙的质量=
×100%=碳酸钙的质量 石灰石样品的质量
×100%=75%15g 20g
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%.
反应后溶液中溶质的质量分数=
×100%≈16.9%16.65g 15g+90g-6.6g
答:反应后溶液中溶质的质量分数为16.9%