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15g，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	10
第2次	20	5
第3次	20	1.8
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，
（3）求鹽酸中溶質的質量分數．

Answer 1

分析：（1）分析數據表中剩余固體質量變化規律，可發現第3次加入稀鹽酸時，樣品中碳酸鈣已完全反應，因此，第4次加入稀鹽酸不再發生反應，剩余固體質量不再改變；
（2）根據完全反應后剩余固體與樣品質量差，求得樣品中碳酸鈣質量，碳酸鈣與樣品質量比計算樣品中碳酸鈣的質量分數；
（3）利用前2次鹽酸完全反應時的數據，由碳酸鈣的質量計算反應消耗HCl質量，從而完成鹽酸中溶質的質量分數的計算．

解答：解：（1）第三次加入稀鹽酸后，固體質量減少小于前兩次，可判斷此時碳酸鈣已完全反應，剩余固體不再與鹽酸反應；故n=1.8；
故答案為：1.8；
（2）樣品中碳酸鈣的質量分數=

15g-1.8g

15g

×100%=88%
（3）設5g碳酸鈣完全反應消耗HCl質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
5g     x

100

5g

=

73

x

 
x=3.65g
鹽酸中溶質的質量分數=

3.65g

20g

×100%=18.25%
答：（2）樣品中碳酸鈣的質量分數為88%；
（3）鹽酸中溶質的質量分數為18.25%．

點評：把握住記錄數據中在發生著變化的數據，分析數據變化的原因或變化的規律，這是分析實驗數據的一種常用方法．