Question

12．某研究學習小組欲測定石灰石中碳酸鈣的質量分數，采用的方法如下：取該石灰石樣品20g，把80g稀鹽酸分四次加入，實驗過程所得數據如右表（已知石灰石樣品中含有的雜質不溶于水，也不與稀鹽酸反應）．根據實驗數據計算：

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	8
4	20	m

（1）表中m的值是8．
（2）反應后所得溶液的質量為：86.72g．
（3）求鹽酸中溶質的質量分數（要求寫出計算過程）．

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2g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產生氣體，所以表中n的數值為8g進行分析；
（2）根據碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，依據參加反應的碳酸鈣的質量計算生成二氧化碳的質量，然后計算溶液的質量；
（3）根據化學方程式計算鹽酸的質量分數．

解答 解：（1）由圖表數據可知，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2g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產生氣體，所以表中n的數值為8g；
（2）設生成二氧化碳的質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O 
100               44
12g                x
  $\frac{100}{12g}$=$\frac{44}{x}$
   x=5.28g
所以反應后所得溶液的質量為：80g+12g-5.28g=86.72g；
（3）設20g鹽酸中溶質的質量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100    73
5g     y         
  $\frac{100}{5g}$=$\frac{73}{y}$
y=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%．
故答案為：（1）8；
（2）86.72；
（3）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．