Question

11．為測(cè)定石灰石中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取40.0g稀鹽酸分4次加入到10.0g石灰石樣品中（石灰石中的雜質(zhì)不跟稀鹽酸反應(yīng)），實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的數(shù)據(jù)記錄如下表：

	加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	剩余固體的質(zhì)量/g
第一次	10.0	7.0
第二次	10.0	m
第三次	10.0	2.0
第四次	10.0	n

根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)計(jì)算下列問(wèn)題：
①m=4，n=2              
②計(jì)算石灰石中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
③在整個(gè)反應(yīng)中產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量？④所用稀鹽酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？

Answer 1

分析 由第一次及第三次剩余固體的質(zhì)量關(guān)系，可得到判斷：第一次加入的稀鹽酸完全反應(yīng)，剩余固體中含有未反應(yīng)的碳酸鈣，因此可知道每加入10g稀鹽酸能消耗3.0g碳酸鈣，則第二加入10g稀鹽酸會(huì)繼續(xù)消耗3.0g碳酸鈣，而第三次加入等量稀鹽酸時(shí)，剩余固體質(zhì)量不再繼續(xù)減少3.0g，說(shuō)明此時(shí)碳酸鈣已完全反應(yīng)，剩余固體為樣品中雜質(zhì)．

解答 解：
由數(shù)據(jù)記錄，第一次加入10g稀鹽酸固體質(zhì)量減少10g-7g=3.0g，第三次加入同量稀鹽酸時(shí)，固體質(zhì)量共減少了10.0g-2.0g=8g，由此可判斷第一次加入稀鹽酸完全反應(yīng)，碳酸鈣有剩余，于是可知：每加入10g稀鹽酸可以消耗3.0g碳酸鈣、第三次加入10g稀鹽酸后碳酸鈣完全反應(yīng)，因此可得到：
①m=10.0g-3.0g×2=4.0g，n=2.0g；
②石灰石中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{10.0g-2.0g}{10.0g}$×100%=80%
③設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
8g                    x
$\frac{44}{x}$=$\frac{100}{8g}$
x=3.52g 
④設(shè)10g鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73
3g     y     
   $\frac{100}{3g}$=$\frac{73}{y}$     
y=2.19g
所用稀鹽酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{2.19g}{10g}$×100%=21.9%
答：②石灰石中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%；
③在整個(gè)反應(yīng)中產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為3.52g；
④所用稀鹽酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.9%．
故答案為：①4；2；
②80%；
③3.52g；
④21.9%．

點(diǎn)評(píng) 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中剩余固體質(zhì)量的變化規(guī)律，分析反應(yīng)進(jìn)行情況，為解決問(wèn)題的根本，表現(xiàn)出分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力．