Question

11．有一種石灰石樣品的成分是CaCO₃和SiO₂（已知SiO₂既不溶于水也不與鹽酸反應(yīng)）．現(xiàn)將10g石灰石樣品放入燒杯中，再將100g稀鹽酸分4次加入燒杯中，每次均充分反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	25	25	25	25
充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量/g	7	4	2	M

求：（1）上述表格中M的值為2
（2）該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）該稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應(yīng)，也不溶解于水，因此由表中每次加入25g稀鹽酸固體減少的質(zhì)量關(guān)系可判斷：每加入25g稀鹽酸固體應(yīng)減少3g（7g-4g=3g）；據(jù)此規(guī)律，由第三次加入鹽酸后固體質(zhì)量應(yīng)該等于1g，但是題中所給數(shù)據(jù)為2g，只減少了2g，所以可以判斷第三次加入稀鹽酸時(shí)碳酸鈣已完全反應(yīng)，從而可以得出碳酸鈣的質(zhì)量和M的值；
（2）利用第一次和第三次剩余固體質(zhì)量差，可計(jì)算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，由此求出石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)題意和圖表分析，每25g鹽酸消耗的碳酸鈣的質(zhì)量為3g，由化學(xué)方程式可得到各物質(zhì)的質(zhì)量比，列出比例式計(jì)算出25g鹽酸中含有溶質(zhì)的質(zhì)量，從而計(jì)算出該稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：
（1）由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應(yīng)，也不溶解于水，因此由表中每次加入25g稀鹽酸固體減少的質(zhì)量關(guān)系可判斷：每加入25g稀鹽酸固體應(yīng)減少3g（7g-4g=3g）；據(jù)此規(guī)律，由第三次加入鹽酸后固體質(zhì)量的減少值也應(yīng)該等于1g，但是題中所給數(shù)據(jù)為2g，只減少了2g，所以可以判斷第三次加入稀鹽酸時(shí)碳酸鈣已完全反應(yīng)，因此第四次剩余的固體質(zhì)量也應(yīng)該是2g；
（2）根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)可知，樣品中碳酸鈣的質(zhì)量是10g-2g=8g，故該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8g}{10g}$×100%=80%；
（3）由題可知，每25g鹽酸消耗的碳酸鈣的質(zhì)量為3g，設(shè)25g鹽酸中含有溶質(zhì)質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73
3g    x

$\frac{100}{73}$=$\frac{3g}{x}$
 x=2.19g
故鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{2.19g}{25g}$×100%=8.76%
答：所用的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是8.76%．
故答案為：
（1）2；
（2）該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是80%；
（3）該稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是8.76%．

點(diǎn)評(píng) 在有表格的計(jì)算中，我們要根據(jù)表格中所給的數(shù)據(jù)分析并得出我們所需要的物質(zhì)的質(zhì)量，然后再利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算．