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科学第5讲：化学计算
【例1】已知一个 SO2 分子的质量为 n 千克，一个 SO3 分子的质量为 m 千克（假设两种分子中都具有相同硫原子和氧原子）。若以一个硫原子质量的 作为标准，可计算出 SO2 的式量为（ ）
【答案】C
【解析】1 个氧原子的质量为：（m﹣n）kg；则 1 个硫原子的质量为：n﹣2（m﹣n）kg＝（3n﹣2m）kg；
若以硫原子质量的 作为原子质量的标准，则硫原子的相对原子质量＝ ＝32；
氧原子的相对原子质量为： ；
根据相对分子的质量为组成分子的各原子的相对原子质量之和，所以 SO2 的相对分子质量为：
32+2× ＝ 。
【例2】已知 R 元素的相对原子是 70，在化合物中只有一种化合价，其氧化物的相对分子质量为 188．则硫酸 R 的相对分子质量是（ ）
A．428 B．166 C．402 D．332
【答案】A
【解析】R 元素的相对原子质量为 70，它的氧化物相对分子质量为 188； 氧元素的化合价是﹣2 价，其相对原子质量是 16；
设氧化物中氧元素化合价为 x，则氧化物的化学式为：R2Ox； 则 70×2+16×x＝188；
解得：x＝+3；
则硫酸 R 的化学式为：R2（SO4）3
则硫酸 R 的相对分子质量为 70×2+（32+16×4）×3＝428。
【例3】现有由 Fe2O3、FeO、Fe3O4 组成的混合物．经实验测知其铁元素、氧元素的质量之比为 21：8．此混合物中 Fe2O3、FeO、Fe3O4 三者质量之比可能为（ ）
A．10：9：3 B．5：9：14 C．20：11：5 D．20：9：33
【答案】D
【解析】因 Fe3O4 中铁元素和氧元素的质量比为 21：8，则任意量都可满足混合物中铁、氧元素的质量之比为 21：8；
当 FeO 和 Fe2O3 的分子个数比为 1：1 时，两种物质的混合物中铁元素和氧元素的质量比也恰好为
21：8，故二者的质量比为：（56+16）：（56×2+16×3）＝9：20
【例 4_??????__Na2SO3 样品已部分被氧化为 Na2SO4，经测定该混合物中含硫 25%，则混合物中氧元素的质量分数为（ ）
A．25% B．39% C．52% D．61%
【答案】B
【例5】由 KHS、CaSO4、KHSO3 组成的混合物中，已知 S 元素的质量分数 w（S）＝a%，则 O 元素的质量分数 w（O）为（ ）
A．2.75a% B．1﹣2.25a% C．1.25a% D．无法计算
【答案】B
【解析】钾和氢的相对原子质量之和为 39+1＝40，KH 相当于 1 个钙原子，1 个 KHS、CaSO4、KHSO3 分子中钙原子和硫原子的个数比均为 1：1，则钙元素和硫元素的质量比为 40：32＝5：4。
由 KHS、CaSO4、KHSO3 组成的混合物中，已知 S 元素的质量分数 w（S）＝a%，则钙元素的质量分数为 a%×＝1.25a%。
则 O 元素的质量分数 w（O）为 1﹣a%﹣1.25a%＝1﹣2.25a%。
【例 6】某甲醛（化学式为 CH2O）的水溶液中，含氢元素的质量分数为 10%，则该溶液中甲醛的质量分数为（ ）
A．10% B．12% C．25% D．30%
【答案】C
【解析】根据水和 CH2O 的化学式可知，氢氧元素质量比为 1：8，所以氧元素质量分数为 80%，则碳元素的质量分数为 1﹣10%﹣80%＝10%。
则该溶液中甲醛的质量分数为 10%÷＝25%
【例7】若 100g 过氧化氢（化学式为 H2O2）溶液中氢元素的质量分数为 l0%，则此溶液中过氧化氢的质量分数是（ ）
A．10% B．11.25% C．17.75% D．21.25%
【答案】D
【解析】设过氧化氢得质量为 xg，根据 H 元素的质量得，
100g×10%＝x× ×100%+（100﹣x）g× ×100%，
解得 x＝21.25g，
则此溶液中过氧化氢的质量分数为 ×100%＝21.25%
【例 8】原煤（含硫元素）在氧气中不完全燃烧会生成 CO、CO2 和 SO2．SO2 在空气中溶于雨水会形成酸雨。若测得 CO、CO2 和 SO2 的混合气体中碳元素的质量分数为 18%，则其中 SO2 的质量分数可能是
（ ）
A．10% B．30% C．50% D．70%
【答案】C
【解析】假设混合气体中碳元素的质量分数为 18%全部来自一氧化碳，则一氧化碳在混合物中的质量分数为 18%÷（×100%）＝42%
假设混合气体中碳元素的质量分数为 18%全部来自二氧化碳，则二氧化碳在混合物中的质量分数
为 18%÷（×100%）＝66%
所以 混合物中 SO2 的质量分数介于 36%∽58%之间。
【例9】现有 KCl、NaCl、Na2CO3 组成的混合物，该混合物中 Na+的质量分数为 31.5%，Cl﹣的质量分数为 27.08%．则混合物中 Na2CO3 的质量分数为（ ）
A．40% B．60% C．50% D．30%
【答案】C
【解析】因为混合物是由 Na+、Cl﹣、K+、CO 2﹣构成，且 Cl﹣的含量为 27.08%，KCl、NaCl 中含有 Cl﹣，故含 Cl﹣的化合物质量分数最多为：27.08%×＝56.8%，
含 Cl﹣的化合物质量分数最少为：27.08%×＝44.6%，
所以 Na2CO3 的质量分数一定大于 1﹣56.8%＝43.2%，小于 1﹣44.6%＝55.4%，
【例 10】防锈和回收废旧金属都是保护金属资源的重要途径．为测定一种待回收的废铁中铁的锈蚀程度，某同学取该部分锈蚀的铁片样品（仅由铁和氧化铁组成），测得其中氧元素的含量为 12%，则样品中已被锈蚀的铁元素占原金属铁的质量分数约为（ ）
A．28% B．31.8% C．46.7% D．70%
【答案】B
【解析】设该锈蚀的铁片样品（仅由铁和氧化铁组成）的质量为 x．则氧化铁的质量＝ ＝40%x；
被腐蚀的铁的质量＝ ×100%×40%x，
所以该样品中已被锈蚀的铁元素占原金属铁的质量分数为：
×100%≈31.8%
【例11】将 100g 含 CaCO3 质量分数为 80%的石灰石样品（杂质不发生化学反应也不含钙），高温灼烧一段时间后，冷却，测得剩余固体中含钙元素的质量分数为 41%，则生成 CaO 的质量约为多少克？
【答案】钙元素的质量＝100g×80%× ×100%＝32g；根据质量守恒定律可知，钙元素的质量在化学反应前后质量不变，则反应后剩余固体的总质量＝32g÷41%≈78g
根据质量守恒定律可知：二氧化碳的质量＝100g﹣78g＝22g 设氧化钙的质量为 x
CaCO3 CaO+CO2↑
56 44
X 22g
x＝28g
答：生成 CaO 的质量约为 28g．
【例 12】在化学反应 aZn+bHNO3（稀）＝cZn（NO3）2+dNO↑+eH2O 中，若 e 的值为 4，则 d 的值为（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类、数目均不变。若 e 的值为 4，则反应后氢原子的数目是 8 个，所以反应前氢原子的数目也应该是 8 个，即 b 是 8．因为 b 是 8，所以反应前氮原子的数目是 8 个，即反应后氮原子的数目是 8 个，则 2c+d＝8．根据反应前后氧原子的数目不变， 则 3b＝6c+d+e．然后解这两个方程式组可得：d＝2
【例13】有一化学方程式 aC2H2+bO2mCO2+nH2O，据此判断下列关系式正确的是（ ）
A．2a＝m B．a＝2m C．b＝m D．a+b＝m+n
【答案】A
【解析】有一化学方程式 aC2H2+bO2＝mCO2+nH2O，根据质量守恒定律，反应前碳原子 2a，氢原子 2a，氧原子 2b；反应后碳原子 m，氢原子 2n，氧原子（2m+n），故：2a＝m，2a＝2n，2b＝2m+n
【例 14】某物质在空气中完全燃烧时，生成质量比为 11：9 的二氧化碳和水，则该物质的化学式可能是（ ）
A．CO B．C2H5OH C．C2H2 D．CH4
【答案】D
【解析】由生成质量比为 11：9 的二氧化碳和水可知，设生成二氧化碳的质量为 11g，则生成水的质量为9g，11g 二氧化碳中碳元素的质量为：11g×＝3g，9g 水中氢元素质量为质量为：
9g× ＝1g，所以碳元素与氢元素的原子个数比为： ＝1：4，所以碳与氢个数比为 1：
4 的答案都对。
【例15】将一定量 xFeSO4?y（NH4）2SO4?6H2O 晶体加入到过量 NaOH 溶液中，加热生成 NH30.85g（假如生成 NH3 的全部逸出），过滤、洗涤、灼烧，得 Fe2O3 固体 2.0g．则 x，y 的关系正确的是（ ）
A．x：y＝1：1 B．x：y＝1：2 C．x：y＝1：4 D．x：y＝2：1
【答案】A
【解析】据质量守恒定律可以知道，晶体中的氮元素和氨气中的氮元素的质量相等，而晶体中的铁元素的质量和生成的氧化铁中的铁元素的质量相等，即：
56x：（14×2）y＝（2.0g× ×100%）：（0.85g× ×100%） 解得：x：y＝1：1
【例16】将一定量的乙醇和氧气置于一个完全封闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水蒸气和一种未知物
测得反应前后物质的质量如下表：
物质 乙醇 氧气 二氧化碳 水 X
反应前质量/g 4.6 8 0 0 0
反应后质量/g 0 0 4.4 5.4 m
下列判断正确的是（ ）
A．表中 m 的值无法确定
B．X 可能是该反应的催化剂
C．增加氧气的量可以减少 X 的生成
D．物质 X 一定含有碳元素，可能含有氢元素
【答案】C
【解析】由表中的数据可知：由于乙醇和氧气反应后质量减少，二氧化碳和水反应后质量增加，根据质量守恒定律可知：在该反应中，乙醇和氧气是反应物，二氧化碳和水是生成物。
由化合物中某元素的质量＝化合物的质量×化合物中该元素的质量分数可以计算出：
4.6g 乙醇中碳、氢、氧三元素的质量分别是 2.4g、0.6g、1.6g；
4.4g 二氧化碳中碳、氧两元素的质量分别是 1.2g、3.2g；
5.4g 水中氢、氧两元素的质量分别为 0.6g、4.8g。
因此反应物中共有 2.4g 碳元素、0.6g 氢元素、9.6g 氧元素，
生成物二氧化碳和水中共有 1.2g 碳元素、0.6g 氢元素、8g 氧元素。
根据质量守恒定律可知：反应物中有 1.2g 碳元素和 1.6g 氧元素进入了生成物 X 中，
说明生成物 X 由碳、氧两元素组成，X 中不含氢元素，其质量为 1.2g+1.6g＝2.8g，所以 m 为 2.8。由于 X 在反应前的质量为 0，反应后的质量为 2.8g，
说明 X 在反应过程中质量有变化，不符合催化剂的特点，所以 X 不是该反应的催化剂。
设 X 的化学式为 CxOy，则 12x：16y＝1.2g：1.6g，解得 x：y＝1：1，即 X 的化学式为 CO。有以上分析可知：
A．表中 m 的值能确定，是 2.8，故 A 错误；
B．X 在反应过程中质量有变化，不符合催化剂的特点，故 B 错误；
C．由于反应生成了一氧化碳，说明乙醇燃烧不充分，增加氧气的量，有助于乙醇的充分燃烧，从 而减少一氧化碳的生成。故 C 正确
D．X 由碳、氧两元素组成，X 中不含氢元素，故 D 错误
【例17】密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应过程中几个时刻各物质的质量分数如图所示。图中 a、b、c、d 分别表示相应物质的质量分数。下列数据正确的是（ ）
A．a＝45% B．b＝34% C．c＝8% D．d＝10%
【答案】B
【解析】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了 70%﹣16%＝54%，故甲是反应物；反应前乙的质量分数为 10%，反应后乙的质量分数为 1﹣58%﹣10%﹣16%＝16%， 乙的质量分数增加了 16%﹣10%＝6%，故乙是生成物；反应前丙的质量分数为 10%，丙的质量分数增加了 58%﹣10%＝48%，丙是生成物；丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
(1)参加反应的甲和乙质量比为 54%：6%，当乙的质量分数为 13%时，增加了 13%﹣10%＝3%， 则甲的质量分数应减少 27%，则 a＝70%﹣27%＝43%，故选项说法不正确。
(2)生成的丙和乙质量比为 48%：6%，当乙的质量分数为 13%时，增加了 16%﹣13%＝3%，则丙的质量分数应增加 24%，则 b＝10%+24%＝34%，故选项说法正确。
(3)丁的质量分数不变，可能作催化剂，也可能没有参加反应，c＝10%，故选项说法错误。 D．反应后乙的质量分数为 1﹣58%﹣10%﹣16%＝16%，d＝16%，故选项说法错误。
【例18】实验小组在实验室找到一瓶含有铜和铁的均匀混合物。为测定该混合物中铁的质量分数，分别取一定质量的混合物与稀硫酸进行反应，实验分四组，所得数据如下表所示：请分析数据，回答下列问题：
(1)该混合物中铁的质量分数为多少？
(2)表中的 W＝ （填数值）。
(3)第 1 组实验中所得滤液中的溶质是 （用化学式表示）。
(4)计算第 4 组实验中所得溶液溶质的质量分数。（写出计算过程，结果精确到 0.1%）
【答案】根据实验 1 和实验 2 可知，15g 混合物加入 100g 稀硫酸已经反应完全，铁的质量就是 15g﹣6g＝ 9g。该混合物中铁的质量分数为 ×100%＝60%．实验 4 说明，不是 15g 混合物和 100g 稀硫酸恰好完全反应，而是 100g 对应铁 14g 时恰好完全反应，而 25g 固体中铁的质量为 25g×60%＝ 15g，而 120g 稀硫酸溶解的铁的质量可以为 ×120g＝16.8g，所以此时铁完全反应，剩余的固体的质量为 25g﹣15g＝10g。所以第 1 组实验中所得滤液中的溶质是 剩余的 H2SO4 和生成的FeSO4。
设生成的氢气的质量为 x，硫酸亚铁的质量为 y
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 56 152 2
14g y x
＝ ＝
x＝0.5g y＝38g
第 4 组实验中所得溶液溶质的质量分数为×100%≈33.5% 答：（1）该混合物中铁的质量分数为 60%
表中的 W＝10。
第 1 组实验中所得滤液中的溶质是 H2SO4 和 FeSO4。
（4）4 组实验中所得溶液溶质的质量分数 33.5%。
【例19】随机取一定量的镁粉和铜粉的混合物于烧杯中，再向其中分次加入等质量的同一稀硫酸．实验过程中有关物质的用量及质量测定记录如下表：
请回答下列问题：
（1）随机所取镁粉和铜粉混合物的质量为 g；
（2）实验操作结束后的溶液中溶质的化学式为 ；
（3）所用稀硫酸中溶质的质量分数为 ；
（4）反应后所得溶液的总质量是多少（要有解答过程，结果精确到 0.01g）？
【答案】（1）由表格中的数据可看出 35g 稀硫酸完全反应能反应掉金属镁的质量为：8.6g﹣7.4g＝1.2g，故随机所取镁粉和铜粉混合物的质量为：8.6g+1.2g＝9.8g，
实验操作结束后因部分稀硫酸未完全反应故反应后溶液中溶质为生成的硫酸镁和硫酸，
设 35g 稀硫酸中溶质硫酸的质量为 x，由第一次试验数据可知，35g 稀硫酸恰好能和 1.2gMg
发生反应，
Mg+H2SO4 ═MgSO4 +H2↑ 24 98
8.6g﹣7.4g x
x＝4.9g
所用稀硫酸中溶质的质量分数为： ×100%═14%，
设镁粉完全反应时生成氢气的质量为 y， Mg+H2SO4 ═MgSO4 +H2↑
24 2
9.8g﹣5.6g y
y＝0.35g
反应后所得溶液的总质量为：35g×4+9.8g﹣5.6g﹣0.35g═143.85g． 答：反应后所得溶液的总质量为 143.85g．
B＝1.6g SiO2：5g﹣2.04g﹣1.6g＝1.36g
【例 20】某小组同学将 140g 石灰乳（水和氢氧化钙的混合物）加入到一定量 2%的碳酸钠溶液中，恰好完全
反应，所得溶液中溶质的质量分数为 1%，计算加入的碳酸钠溶液的质量．
【答案】解：设碳酸钠溶液中溶质的质量为 x． Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH 106 100 80
x
+140g＝ +
解得：x＝5.3g
加入的碳酸钠溶液的质量为 ＝265g 答：加入的碳酸钠溶液的质量为 265g．
【例21】若用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，反应前测得二氧化锰的质量分数为 25%，反应一段时间后，又测得二氧化锰的质量分数为 30%．求此时氯酸钾的分解率．
【答案】设原混合物的质量为 100g，则原混合物的质量中二氧化锰的质量＝100g×25%＝25g，则原混合物中氯酸钾的质量＝100g﹣25g＝75g
反应后固体混合物的质量＝25g÷30%＝83.3g
根据质量守恒定律，反应放出氧气的质量＝100g﹣83.3g＝16.7g 设已分解的氯酸钾质量为 x．
2KClO3 2KCl+3O2↑
245 96
x 16.7g
x＝42.6g
所以氯酸钾的分解率为： ＝56.8%
1.已知一个 NO2 分子质量为 m kg，一个 N2O5 分子的质量为 n kg，若以一个氮原子的质量的为标准， 则 NO2 的相对分子质量为（ ）
A．m﹣n B．n﹣m C． D．
【答案】D
【解析】一个 NO2 分子质量为 m kg，一个 N2O5 分子的质量为 n kg，可以求得一个氮原子的质量为：（5m
﹣2n）kg，
故 NO2 的相对分子质量为： ＝
2.已知 NaHSO4、MgS、MgSO4 组成的混合物中，硫元素的质量分数为 48%，则混合物中氧元素的质量分数 为 （ ）
A．16% B．40% C．30% D．32%
【答案】A
【解析】NaHSO4、MgS、MgSO4 组成的混合物中，硫元素的质量分数为 48%，
Mg 元素质量：S 元素质量＝24：32，（Na+H）元素质量：S 元素质量＝24：32，故可把 Mg、Na 和 H 元素的总质量作为一个整体，则在混合物中 Mg、Na 和 H 元素的总质量：S 元素的质量＝24： 32，
S 元素质量分数 48%，故 Mg、Na 和 H 元素的总的质量分数为：＝36%， 故混合物中氧元素的质量分数为：1﹣48%﹣36%＝16%，
3.现有金属 M 的碳酸盐样品（含有不溶于水也不与酸反应的杂质，且杂质中不含 M 元素），取该样品 8.0 克：投入 73 克 10%的稀盐酸中，恰好完全反应．测得反应生成的氯化物中含氯 50%，则该样品中 M 元素的质量分数最接近的是（ ）
A．91.3% B．88.8% C．45.6% D．44.4%
【答案】B
【解析】73 克 10%的稀盐酸中氯元素的质量是：73g×10%××100%≈7.1g；
∵生成的氯化物中含氯 50%，
∴生成的氯化物中 M 的质量等于氯的质量；
那么样品中 M 的质量分数为：×100%≈88.8%。
4.某同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程，在原实验基础上增加了称量操作，具体做法是：取 10%
的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置，并对反应前后混合物的质量进行称量，记录如下：
反应过程 反应前 反应后
质量变化（不含容器质量） 34.3g 32.7g
若反应后，双氧水分解完全且氧气全部逸出，下列结论不正确的是（ ）
A．二氧化锰的质量为 0.3g
B．最多得到氧气的质量为 1.6g
C．双氧水中过氧化氢的质量为 3.4g
D．反应后容器中水的质量为 1.8g
【答案】D
【解析】生成氧气的质量为：34.3g﹣32.7g＝1.6g
设生成 1.6g 氧气需要过氧化氢的质量为 x
2H2O2 2H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
根据 解得 x＝3.4g
过氧化氢溶液的质量为：3.4g÷10%＝34g，二氧化锰的质量为：34.3g﹣34g＝0.3g，故 A 说法正确；
根据质量守恒定律，反应前物质的质量总和等于反应后物质的质量总和，生成氧气的质量为： 34.3g﹣32.7g＝1.6g，故 B 说法正确；
由上面的计算可知双氧水中过氧化氢的质量为 3.4g，故 C 说法正确，
反应后容器中水的质量为：32.7g﹣0.3g＝32.4g，故 D 说法错误。
5.在 CO、CO2 的混合气体中，氧元素的质量分数为 64%，将该混合气体 10 克通过灼热的氧化铜，充分反应后，将气体再全部通过足量的澄清石灰水，过滤，得到白色沉淀的质量是（ ）
A．40g B．30g C．10g D．5g
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，反应前后碳元素的质量不变
6.一定质量的某物质充分燃烧，消耗了 32g 氧气，同时只生成 44g 二氧化碳和 18g 水，则该物质中各元素的质量比是 。
【答案】碳、氢、氧元素质量比＝12g：2g：16g＝6：1：8
7.有 25 克 A、5 克 B 和 10 克 C 组成的混合物，将其加热充分反应后，反应后的物质中含有 10 克 A 和 21 克 C 及另一新化合物 D．则反应中各反应物质量比为 ，若 A、B、C、D 的相对分子质量分别是 30、20、44、18，则该反应的化学方程式为 ．
【答案】A：B＝3：1；2A+B＝C+2D．
【解析】反应后的物质中含有 10 克 A，比原来减少了 15g，说明 A 是反应物且参加反应的 A 质量为 15g， 反应后没有 B，说明 B 是反应物，参加反应的质量是 5g，反应后 21 克 C 说明 C 是生成物，且生成了 11gC；D 是新生成物，根据质量守恒定律可知生成 D 的质量为：15g+5g﹣11g＝9g；所以反应中各反应物质量比：15g：5g＝3：1；由于 A、B 的相对分子质量分别是 30、20 所以 A 和 B 前面的系数比为：2：1；生成物 C 和 D 新生成的物质质量比是 11g：9g＝11：9，又因为 C、D 的相对分子质量分别是 44、18，根据物质的相对分子质量比等于质量比，可知 C、D 前面的系数比为： 1：2，所以该反应的方程式是：2A+B＝C+2D．
8.现将 8.0g 镁和铜的混合物粉末放入烧杯中，再将 100.0g 的稀硫酸分四次加入到该烧杯中，充分反应后， 测得剩余固体质量的数据记录如下：
次数 1 2 3 4
加入稀硫酸的质量/g 25.0 25.0 25.0 25.0
剩余固体的质量/g 6.8 5.6 4.4 4
(1)该混合物粉末中铜的质量分数为多少？
(2)所用稀硫酸中溶质的质量？
【答案】（1）铜不能和稀硫酸反应，镁能和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应后剩余固体是铜，由表中 数据可知，铜的质量是 4g，故该混合物粉末中铜的质量为 4g。
故该混合物粉末中铜的质量分数为 ＝50%。
（2）设 25.0g 稀硫酸中硫酸的质量为 x，
由第一次数据可知，25.0g 稀硫酸和 8.0g﹣6.8g＝1.2g 镁恰好完全反应，
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑， 24 98
1.2g x，
，解得 x＝4.9g，
所以，所用稀硫酸中溶质的质量＝4.9g×4＝19.6g。
9.有一种石灰石样品的成分是 CaCO3 和 SiO2．课外小组同学将 100g 盐酸分 5 次加入到 35g 该石灰石样品中（已知 SiO2 不与盐酸反应），得到如下部分数据和图象：
请计算：
(1)第 2 次加入盐酸后，a 为 g；
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数；（计算结果精确至 0.1%）
（3）10%的 CaCl2 溶液可做路面保湿剂．欲将第 5 次实验后的溶液配成 10%的 CaCl2 溶液，可先向此溶液中加入足量的石灰石粉末，完全反应后过滤，这时还需要向滤液中加入水多少克？（假设实验过程中溶液损失忽略不计）（计算结果精确至 0.1g）
【答案】（1）由图象可知，第四次加入盐酸后，才得到完全反应，故在反应过程中，第一次充分反应后剩余固体的质量为 30g，说明只有 35g﹣30g＝5g 样品参与了反应，第三次充分反应后剩余固体的质量为 20g，说明共有 35g﹣20g＝15g 样品参与了反应，故第二次充分反应时，也只有 5g 样品参与了反应，故第 2 次加入盐酸后，a 为 35g﹣5g×2＝25g；故填：25；
根据图象分析，第 4 次加入盐酸后，样品中 CaCO3 完全反应．由题可知，样品中 CaCO3 质量为 5g×4＝20g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数＝ ＝57.1%
由图可知，每消耗 20g 盐酸，会消耗 5g 碳酸钙，所以 100g 盐酸消耗 25g 碳酸钙． 设 100g 盐酸反应后生成氯化钙的质量为 x，生成二氧化碳的质量为 y． CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 111 44
25g x y
x＝27.75g
y＝11g
所得氯化钙溶液的质量＝25g+100g﹣11g＝114g 设加水的质量为 z
＝10%
z＝163.5g
10.实验室有一瓶碳酸钙和氯化钙粉末组成的均匀混合物，小科用相同溶质质量分数的稀盐酸和该混合物反 应（所得溶液均为不饱和溶液），四组实验数据记录如表，请分析计算：
实验组别 一 二 三 四
稀盐酸质量/g 100.0 100.0 100.0 100.0
混合物质量/g 3.0 6.0 9.0 12.0
所得溶液质量/g 101.9 103.8 105.0 a
剩余固体质量/g 0 0 m n
(1)反应后，稀盐酸还有剩余的是第 组；
(2)求混合物中碳酸钙和氯化钙质量之比；
(3)表中 a 的值为 ；
(4)求表中 m 的值。
【答案】（1）根据图表中数据分析，每消耗 3.0g 混合物，溶液增加 1.9g，第三次加入混合物 9.0g，溶液增加质量为 5.0g 小于 1.9g×3，说明混合物剩余，稀盐酸完全反应；第一、二组稀盐酸还有剩余，故填： 一、二；
（2）由第一组数据可知，二氧化碳的质量为 100.0+3.0g﹣101.9g＝1.1g
设 3.0g 混合物中碳酸钙的质量为 x CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，
100 44
x 1.1g
x＝2.5g
混合物中碳酸钙和氯化钙质量之比为 2.5g：（3.0g﹣2.5g）＝5：1；故填：5：1；
（3）由于第三组混合物剩余，稀盐酸完全反应；所以第四组比第三组多溶解了 12.0g﹣9.0g＝3.0g 混合物中的氯化钙，3.0g 混合物中的氯化钙质量为 3.0g×＝0.5g，所以 a＝105.0+0.5＝105.5，故填：105.5；
（4）第三组中产生二氧化碳的质量为 100.0g+9.0g﹣105.0g﹣m＝4.0g﹣m
设反应的碳酸钙的质量为 y CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，
100 44
y 4.0g﹣m
y＝ ，
9.0g 混合物中的碳酸钙质量为 9.0g×＝7.5g 所以 +m＝7.5g
m＝1.25g，故填：1.25．


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