Question

某學校的學習小組對當地的石灰石礦區進行調查，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16g，把80g稀鹽酸分四次加入，測量過程所得數據見下表(已知石灰石樣品中含有的二氧化硅等雜質不溶于水，不與稀鹽酸反應)。請計算：

序號	加入稀鹽酸的質量／g	剩余固體的質量／g
第1次	20	11
第2次	20	6
第3次	20	2.8
第4次	20	n

(1)上表中n的數值為___________。
(2)樣品中碳酸鈣的質量分數是____________。
(3)求鹽酸中溶質的質量分數。

Answer 1

(1)2.8   (2)82.5％
(3)解：設第一次參與反應的HCl質量為x
CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O +CO₂↑
100      73
16g-11g   x
100：73 = 5g：x         
x = 3.65g
鹽酸中溶質的質量分數="3.65g"  20g×100%=18.25%
答：鹽酸中溶質的質量分數為18.25%。解析:
（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3.2g，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2.8；
（2）根據圖表數據可知，完全反應后，剩余固體物質的質量為2.8g，根據題意可以知道剩余的物質為雜質，可以據此求算出碳酸鈣的質量，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