Question

某校興趣小組的同學在綜合實踐活動中，從水泥廠拿來一塊石灰石樣品，技術員告訴他們此樣品中含有的雜質是二氧化硅，二氧化硅難溶于水，不能與鹽酸反應．為了測定該石灰石的純度，興趣小組的同學取用8.00g這種石灰石樣品，用實驗室現有的未知溶質質量分數的稀鹽酸100克分5次加入，充分反應后，經過濾、干燥等操作后稱量，得到如下數據：

實  驗  次  數	1	2	3	4	5
加入稀鹽酸的質量/g	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0
剩余固體的質量/g	6.00	m	2.00	1.20	1.20

試回答下列問題：
（l）表中m的值為______g．
（2）該石灰石樣品的純度．
（3）所用的稀鹽酸中溶質的質量分數．
（4）第2次實驗后所得溶液的溶質的質量分數．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據消耗同質量的鹽酸反應掉的石灰石質量相等原則進行分析．
（2）根據表格數據可分析出雜質的質量為1.2g．
（3）分析數據可知，每消耗20g鹽酸，反應的碳酸鈣的質量為2.00g，可根據化學方程式求出鹽酸中溶質的質量．
（4）可根據化學方程式求出加入鹽酸40g后所得氯化鈣的質量及放出的二氧化碳的質量，根據質量守恒求出所得溶液的總質量，進而求出答案．
解答：解：（1）根據表格數據可得，每消耗20g鹽酸，固體質量減少2.00g，所以m的值為6.00-2.00g=4.00g
故答案為：4.00g 
（2）由表中數據可知第四次和第五次固體的質量不再變化，所以雜質的質量為1.20g，
所以石灰石的質量分數=×100%=85.0%
答：該石灰石樣品的純度85.0%．
（3）設加入40g鹽酸時，反應的碳酸鈣的質量為4.00g
設此時參加反應的HCl的質量為x，生成CaCl₂的質量為y，放出CO₂氣體的質量為z．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73    111        44
4.00g x      y          z

解之得：X=2.92g        y=4.44g           z=1.76g    
所以鹽酸的質量分數=×100%=7.30%    
答：所用的稀鹽酸中溶質的質量分數7.30%．
（4）根據質量守恒定律可知CaCl₂溶液的質量=40.0g+4g-1.76g=42.2g    
所以所得氯化鈣溶液的質量分數=×100%=10.5% 
答：第2次實驗后所得溶液的溶質的質量分數10.5%．
點評：本題主要考查利用化學方程式進行計算的能力，同時也考查了學生分析數據，找出規律的能力．