Question

某化學(xué)興趣小組到野外考察，取回一些石灰石樣品（雜質(zhì)不溶于水也不與稀鹽酸反應(yīng)）．為了確定其組成，該小組做了以下實(shí)驗(yàn)：取石灰石8克于燒杯中，然后分四次加入稀鹽酸（每次加入10克），實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所得數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4
加入稀鹽酸質(zhì)量（克）	10	10	10	10
燒杯中余下固體質(zhì)量（克）	5	m	l	1

（1）m=______；
（2）該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后燒杯中稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（計(jì)算結(jié)果保留l位小數(shù)）

Answer 1

解：（1）由第一次加入10g稀鹽酸剩余固體可以知道，第1次反應(yīng)消耗了碳酸鈣3g，而到第3次剩余的為1g，所以可以判斷第一次鹽酸已被反應(yīng)完全，且碳酸鈣有剩余，所以第2次消耗的碳酸鈣的質(zhì)量依然為3g，即m的值為5-3=2，
（2）根據(jù)題意及表格中的數(shù)據(jù)可以知道，剩余的1g固體為雜質(zhì)，即碳酸鈣的質(zhì)量為：8g-1g=7g，所以該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=87.5%
（3）設(shè)10克稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量為x，反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73             44
3g    x              y

解得：x=2.19g    y=1.32g
所以鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=21.9%；
由表格中的數(shù)據(jù)可以知道每10g鹽酸能夠消耗3g碳酸鈣，根據(jù)（1）中的分析可以知道，第一次和第二次的鹽酸已被完全消耗，而第3次只有1g碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)，而第四次中的鹽酸沒(méi)有反應(yīng)，所以最終剩余的鹽酸的質(zhì)量為：×（2g+3g）=g；
所以實(shí)驗(yàn)結(jié)束后燒杯中HCl的質(zhì)量為：g×21.9%=3.65g
該過(guò)×程中產(chǎn)生CO₂的總質(zhì)量為：×7g=3.08g．
所以實(shí)驗(yàn)結(jié)束后燒杯中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=8.3%．
答：（1）m=2；
（2）該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.5%；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后燒杯中稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)8.3%．
分析：（1）由第一次加入10g稀鹽酸剩余固體可以知道，第1次反應(yīng)消耗了碳酸鈣3g，而到第3次剩余的為1g，所以可以判斷第一次鹽酸已被反應(yīng)完全，且碳酸鈣有剩余，所以第2次消耗的碳酸鈣的質(zhì)量依然為3g，即m的值為5-3=2，可以據(jù)此解答；
（2）根據(jù)題意及表格中的數(shù)據(jù)可以知道，剩余的1g固體為雜質(zhì)，即碳酸鈣的質(zhì)量為：8g-1g=7g，可以據(jù)此求出碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式可以可以求出10g稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，然后結(jié)合反應(yīng)的情況完成解答即可．
點(diǎn)評(píng)：把握住記錄數(shù)據(jù)中在發(fā)生著變化的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)變化的原因或變化的規(guī)律，這是分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一種常用方法，也是這類題的解題關(guān)鍵．