Question

石灰廠為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取用20g石灰石樣品，把100g稀鹽酸分5次加入樣品中（樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與酸反應(yīng)，也不溶于水），充分反應(yīng)后經(jīng)過濾、干燥等操作，最后稱量，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：

稀鹽酸的用量	第一次加入20g	第二次加入20g	第三次加入20g	第四次加入20g	第五次加入20g
剩余固體的質(zhì)量	15g	10g	5g	4g	m

（1）其中m的值為______．
（2）該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______；
（3）計算該稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（結(jié)果精確到0.1%）．

Answer 1

【答案】分析：（1）比較第一、二、三次的數(shù)據(jù)可知：20g鹽酸完全反應(yīng)可以消耗碳酸鈣15g-10g=5g；第四次中僅減少了5g-4g=1g，沒有減少到5g，說明此時碳酸鈣已完全反應(yīng)，樣品中含有4g雜質(zhì)，即m的數(shù)值為4g．
（2）由樣品質(zhì)量和雜質(zhì)質(zhì)量就可以計算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量計算鹽酸完全反應(yīng)時消耗的HCl的質(zhì)量，利用 ×100%計算該稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，前三次所加入的稀鹽酸都完全發(fā)生了反應(yīng)，在計算稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)時可使用前三次的實驗數(shù)據(jù)．
解答：解：（1）比較第一、二、三次的數(shù)據(jù)可知：20g鹽酸完全反應(yīng)可以消耗碳酸鈣15g-10g=5g；第四次中僅減少了5g-4g=1g，沒有減少到5g，說明此時碳酸鈣已完全反應(yīng)，樣品中含有4g雜質(zhì)，即m的數(shù)值為4g．
（2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=80%
（3）解：根據(jù)分析可知，每5g碳酸鈣對應(yīng)20g的鹽酸溶液，所以計算時可以是5g碳酸鈣對應(yīng)20g鹽酸（第一次的情況），也可以是10g碳酸鈣對應(yīng)40g鹽酸的情況（第二次的情況），當(dāng)然也可以是15g碳酸鈣對應(yīng)60g鹽酸的情況（第三次的情況）．本題計算我以第二次計算為準(zhǔn)．
設(shè)與10克碳酸鈣反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為x 
CaCO₃+2 HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑  
100      73
10g      x      

X=7.3g 
所以稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=18.25%．
故答案為：（1）4g；（2）80%；
（3）18.25%．
答：（2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80% （3）稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.25%．
點評：根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行參加反應(yīng)的溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算時，一定要選取溶液中溶質(zhì)完全反應(yīng)時的數(shù)據(jù)計算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，這樣求得的溶質(zhì)質(zhì)量才是溶液中全部溶質(zhì)的質(zhì)量．