2. 右图所示为某品牌补钙剂说明书的一部分。取 1 片钙片，放入盛有 21.64 g 稀盐酸的烧杯中，其中的碳酸钙与稀盐酸恰好完全反应(其他成分不溶于水，也不与稀盐酸反应)，最后烧杯内物质的质量为 23.2 g。
求：(1) 每片钙片中碳酸钙的质量。(写出计算过程，下同)
(2) 所得溶液的溶质质量分数。(保留至小数点后 1 位)
求：(1) 每片钙片中碳酸钙的质量。(写出计算过程，下同)
(2) 所得溶液的溶质质量分数。(保留至小数点后 1 位)
答案：2.(1) 1 g (2) 5.0%
解析：
(1)根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量为：$2.0\ \mathrm{g}+21.64\ \mathrm{g}-23.2\ \mathrm{g}=0.44\ \mathrm{g}$
设每片钙片中碳酸钙的质量为$x$，生成氯化钙的质量为$y$。
$\begin{aligned}\mathrm{CaCO}_3 + 2\mathrm{HCl} &=\mathrm{CaCl}_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{CO}_2\uparrow \\100 &&&& 111 &&&& 44 \\x &&&& y &&&& 0.44\ \mathrm{g}\end{aligned}$
$\frac{100}{44}=\frac{x}{0.44\ \mathrm{g}}$，解得$x = 1\ \mathrm{g}$
(2)$\frac{111}{44}=\frac{y}{0.44\ \mathrm{g}}$，解得$y = 1.11\ \mathrm{g}$
所得溶液的质量为：$23.2\ \mathrm{g}-(2.0\ \mathrm{g}-1\ \mathrm{g})=22.2\ \mathrm{g}$
所得溶液的溶质质量分数为：$\frac{1.11\ \mathrm{g}}{22.2\ \mathrm{g}}×100\% = 5.0\%$
(1)每片钙片中碳酸钙的质量为$1\ \mathrm{g}$；(2)所得溶液的溶质质量分数为$5.0\%$
设每片钙片中碳酸钙的质量为$x$，生成氯化钙的质量为$y$。
$\begin{aligned}\mathrm{CaCO}_3 + 2\mathrm{HCl} &=\mathrm{CaCl}_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{CO}_2\uparrow \\100 &&&& 111 &&&& 44 \\x &&&& y &&&& 0.44\ \mathrm{g}\end{aligned}$
$\frac{100}{44}=\frac{x}{0.44\ \mathrm{g}}$，解得$x = 1\ \mathrm{g}$
(2)$\frac{111}{44}=\frac{y}{0.44\ \mathrm{g}}$，解得$y = 1.11\ \mathrm{g}$
所得溶液的质量为：$23.2\ \mathrm{g}-(2.0\ \mathrm{g}-1\ \mathrm{g})=22.2\ \mathrm{g}$
所得溶液的溶质质量分数为：$\frac{1.11\ \mathrm{g}}{22.2\ \mathrm{g}}×100\% = 5.0\%$
(1)每片钙片中碳酸钙的质量为$1\ \mathrm{g}$；(2)所得溶液的溶质质量分数为$5.0\%$
3. 高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某兴趣小组为了测定高纯碳酸钙中碳酸钙的质量分数，进行如下实验(样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶于水)，实验所得的数据如下表(每次取用的样品的质量相同，稀盐酸的溶质质量分数也相同)。
(1) m 的值为
(2) 实验中碳酸钙的质量分数为
(3) 计算该稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程，结果精确到 0.1%)
(1) m 的值为
10
。(2) 实验中碳酸钙的质量分数为
90%
。(3) 计算该稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程，结果精确到 0.1%)
答案：3.(1) 10 (2) 90% (3) 9.7%
解析：
(1) 10
(2) 90%
(3) 解：由表中数据可知，第一次加入30g稀盐酸，固体减少的质量为$m - 6$；第二次加入60g稀盐酸（相对于第一次增加30g），固体减少的质量为$6 - 2 = 4$g；第三次加入90g稀盐酸（相对于第二次增加30g），固体减少的质量为$2 - 1 = 1$g。说明前两次加入的稀盐酸完全反应，第三次稀盐酸过量。
设30g稀盐酸中溶质HCl的质量为$x$，第二次实验中30g稀盐酸反应掉碳酸钙的质量为4g。
$\begin{aligned}\mathrm{CaCO_3 + 2HCl} &=\mathrm{CaCl_2 + H_2O + CO_2↑} \\100 &\quad 73 \\4\,\mathrm{g} &\quad x \\frac{100}{73} &= \frac{4\,\mathrm{g}}{x} \\x &= \frac{73×4\,\mathrm{g}}{100} = 2.92\,\mathrm{g}\end{aligned}$
稀盐酸的溶质质量分数为$\frac{2.92\,\mathrm{g}}{30\,\mathrm{g}}×100\%≈9.7\%$
答：该稀盐酸的溶质质量分数为$9.7\%$。
(2) 90%
(3) 解：由表中数据可知，第一次加入30g稀盐酸，固体减少的质量为$m - 6$；第二次加入60g稀盐酸（相对于第一次增加30g），固体减少的质量为$6 - 2 = 4$g；第三次加入90g稀盐酸（相对于第二次增加30g），固体减少的质量为$2 - 1 = 1$g。说明前两次加入的稀盐酸完全反应，第三次稀盐酸过量。
设30g稀盐酸中溶质HCl的质量为$x$，第二次实验中30g稀盐酸反应掉碳酸钙的质量为4g。
$\begin{aligned}\mathrm{CaCO_3 + 2HCl} &=\mathrm{CaCl_2 + H_2O + CO_2↑} \\100 &\quad 73 \\4\,\mathrm{g} &\quad x \\frac{100}{73} &= \frac{4\,\mathrm{g}}{x} \\x &= \frac{73×4\,\mathrm{g}}{100} = 2.92\,\mathrm{g}\end{aligned}$
稀盐酸的溶质质量分数为$\frac{2.92\,\mathrm{g}}{30\,\mathrm{g}}×100\%≈9.7\%$
答：该稀盐酸的溶质质量分数为$9.7\%$。