Question

14．某同學欲測定當地的石灰石碳酸鈣的質量分數．采用的方法如下：取石灰石樣品25g，把80g稀鹽酸分四次加入，實驗過程所得數據如表（石灰石樣品中含有的二氧化硅等雜質不溶于水，也不與稀鹽酸反應）．根據實驗數據計算：（結果保留一位小數）

實驗次數	加入稀鹽酸的質量/g	剩余固體的質量/g
1	20	15
2	20	10
3	20	7.2
4	20	m

（1）表中m的數值為7.2；
（2）樣品中碳酸鈣的質量分數為多少？
（3）求鹽酸中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 （1）根據圖表數據可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，而第3次反應后固體物質減少的質量為2.8g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產生氣體，故表中n的數值為7.2．
（2）根據圖表數據可知，完全反應后，剩余固體物質的質量為6.8g，石灰石樣品的質量減去剩余固體物質的質量就是樣品中碳酸鈣的質量，然后根據質量分數公式計算即可．
（3）根據圖表數據可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，說明20g稀鹽酸恰好能與石灰石中的5g碳酸鈣完全反應．根據碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式和第1次完全反應中碳酸鈣的質量，即可計算出第一次參與反應的HCl質量，然后根據溶質的質量分數公式計算即可．

解答 解：（1）根據圖表數據可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，而第3次反應后固體物質減少的質量為2.8g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產生氣體，故表中n的數值為7.2．
故答案為：7.2．
（2）樣品中碳酸鈣的質量分數=$\frac{25g-7.2g}{25g}$×100%=71.2%．
故答案為：樣品中碳酸鈣的質量分數為71.2%．
（3）由題分析20g稀鹽酸恰好能與石灰石中的5g碳酸鈣完全反應
設第一次參與反應的HCl質量為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
  100      73
   5g        x
$\frac{100}{5g}=\frac{73}{x}$解之得：x=3.65g，
鹽酸中溶質的質量分數為：$\frac{3.65g}{20g}$×100%=18.25%．
答：鹽酸中溶質的質量分數為18.25%．

點評 本題主要考查學生利用化學方程式和溶質的質量分數公式進行計算的能力．