Question

某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16g，把80g稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，不与稀盐酸反应)。请计算：

序号	加入稀盐酸的质量／g	剩余固体的质量／g
第1次	20	11
第2次	20	6
第3次	20	2.8
第4次	20	n

(1)上表中n的数值为___________。
(2)样品中碳酸钙的质量分数是____________。
(3)求盐酸中溶质的质量分数。

Answer 1

(1)2.8   (2)82.5％
(3)解：设第一次参与反应的HCl质量为x
CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O +CO₂↑
100      73
16g-11g   x
100：73 = 5g：x         
x = 3.65g
盐酸中溶质的质量分数="3.65g"  20g×100%=18.25%
答：盐酸中溶质的质量分数为18.25%。解析:
（1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中n的数值为2.8；
（2）根据图表数据可知，完全反应后，剩余固体物质的质量为2.8g，根据题意可以知道剩余的物质为杂质，可以据此求算出碳酸钙的质量，然后根据质量分数公式计算即可；
（3）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，说明20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应．根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式和第1次完全反应中碳酸钙的质量，即可计算出第一次参与反应的HCl质量，然后根据溶质的质量分数公式计算即可