Question

20．石灰廠為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，取用10g石灰石樣品，把40g稀鹽酸分4次加入樣品中（樣品中除碳酸鈣外，雜質既不與鹽酸反應，也不溶于水），充分反應后經過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數據如下表：

稀鹽酸的用量	第一次加入10g	第二次加入10g	第三次加入10g	第四次加入10g
剩余固體的質量	7g	4g	2g	ag

（1）a=2
（2）該石灰水樣品中碳酸鈣的質量分數是80%；
（3）前兩次一共生成的二氧化碳氣體質量多少克？（寫出計算過程）

Answer 1

分析

稀鹽酸的用量	第一次加入10g	第二次加入10g	第三次加入10g	第四次加入10g
起始固體的質量	10g	7g	4g	2g
剩余固體的質量	7g	4g	2g	ag
固體減少量	3g	3g	2g	0

將數據處理后如表，這樣可以直觀看出開始每加入10g鹽酸，固體減少3g固體，也就是每10g鹽酸和3g碳酸鈣反應．而第三次加入鹽酸，減少量為2g，所以此時應該是碳酸鈣完全反應，所以可以判定第四次質量不再變化，即a為2．

解答 解：數據處理如表，通過前兩次很明顯也很直觀可以得出每10g鹽酸和3g碳酸鈣恰好完全反應，所以第三次加入10g鹽酸應該固體繼續(xù)減少3g，但是卻只減少了2g，說明碳酸鈣已經完全反應，所以繼續(xù)加入鹽酸固體不再減少，所以a=2．

稀鹽酸的用量	第一次加入10g	第二次加入10g	第三次加入10g	第四次加入10g
起始固體的質量	10g	7g	4g	2g
剩余固體的質量	7g	4g	2g	ag（2-a=0）
固體減少量	3g	3g	2g	0

所以最后2g為雜質，碳酸鈣的質量為10g-2g=8g．
所以碳酸鈣在樣品中的質量分數=$\frac{8g}{10g}$×100%=80%
前兩次反應掉的碳酸鈣的質量為6g（一定注意題目要求計算的是前兩次生成的二氧化碳，而不是全部的二氧化碳）．
設生成的二氧化碳的質量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                     44
6g                                       x
$\frac{100}{44}$=$\frac{6g}{x}$
x=2.64g
答：前兩次一共生成二氧化碳2.64g．
故答案：
（1）2；（2）80%；（3）2.64g

點評 數據分析題目，可以適當將數據處理，需要過程中的特定變化規(guī)律，提煉出有效數字進行計算和解答，看起來是復雜了，其實是簡單和直觀了．