Question

某化學興趣小組到野外考察，取回一些石灰石樣品（雜質不溶于水也不與稀鹽酸反應）．為了確定其組成，該小組做了以下實驗：取石灰石8克于燒杯中，然后分四次加入稀鹽酸（每次加入l0克），實驗過程中所得數據如下表：

實驗次數	1	2	3	4
加入稀鹽酸質量（克）	10	10	10	10
燒杯中余下固體質量（克）	5	m	l	1

（1）m=______；
（2）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數；
（3）實驗結束后燒杯中稀鹽酸的溶質質量分數．（計算結果保留l位小數）

Answer 1

（1）由第一次加入10g稀鹽酸剩余固體可以知道，第1次反應消耗了碳酸鈣3g，而到第3次剩余的為1g，所以可以判斷第一次鹽酸已被反應完全，且碳酸鈣有剩余，所以第2次消耗的碳酸鈣的質量依然為3g，即m的值為5-3=2，
（2）根據題意及表格中的數據可以知道，剩余的1g固體為雜質，即碳酸鈣的質量為：8g-1g=7g，所以該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為：

7g

8g

×100%=87.5%
（3）設10克稀鹽酸中溶質質量為x，反應產生二氧化碳的質量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73             44
3g    x              y

100

3g

=

73

x

=

44

y

解得：x=2.19g    y=1.32g
所以鹽酸的質量分數為：

2.19g

10g

×100%=21.9%；
由表格中的數據可以知道每10g鹽酸能夠消耗3g碳酸鈣，根據（1）中的分析可以知道，第一次和第二次的鹽酸已被完全消耗，而第3次只有1g碳酸鈣和鹽酸反應，而第四次中的鹽酸沒有反應，所以最終剩余的鹽酸的質量為：

10g

3g

×（2g+3g）=

50

3

g；
所以實驗結束后燒杯中HCl的質量為：

50

3

g×21.9%=3.65g
該過

3.65g

40g-3.08g

×程中產生CO₂的總質量為：

10g

1.32g

×7g=3.08g．
所以實驗結束后燒杯中HCl的質量分數為：

3.65g

40g-3.08g

×100%=8.3%．
答：（1）m=2；
（2）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為87.5%；
（3）實驗結束后燒杯中稀鹽酸的溶質質量分數8.3%．