Question

17．某同学旅游时，带回几小块石灰石样品，为了检测样品中碳酸钙的含量，他称取10.0g样品，将60.0g稀盐酸分四次加入，测量的有关数据见下表（已知样品中的杂质不溶于水，且不与稀盐酸反应）．

加入稀盐酸的次序	1	2	3	4
加入稀盐酸的质量（g）	15.0	15.0	15.0	15.0
剩余固体的质量（g）	7.0	M=	1.0	1.0

（1）在上表中填写m的数值．
（2）计算样品中碳酸钙的质量分数．
（3）所用稀盐酸溶液的溶质质量分数是多少？（计算结果精确到小数点后一位）．

Answer 1

分析 （1）根据图表数据可知，第1、反应后固体物质减少的质量为3g，而第3、4次反应后固体物质质量为1g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中m的数值为4．
（2）根据图表数据可知，完全反应后，剩余固体物质的质量为1g，石灰石样品的质量减去剩余固体物质的质量就是样品中碳酸钙的质量，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3g，说明15g稀盐酸恰好能与石灰石中的3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．

解答 解：
（1）根据图表数据可知，第1、次反应后固体物质减少的质量为3g，而第3、4次反应后固体物质减少的质量为1g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中m的数值为4．
（2）由分析知样品中碳酸钙的质量分数=$\frac{10g-1g}{10g}$×100%=90%
（3）由分析可知15g稀盐酸恰好能与石灰石中的3g碳酸钙完全反应，溶液具有均一性
解：设第一次参与反应的HCl质量为x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73
3g    x

$\frac{100}{3g}=\frac{73}{x}$，
x=2.19g，
所用盐酸的溶质质量分数为：$\frac{2.19g}{15g}$×100%=14.6%
答案：
（1）4g
（2）样品中碳酸钙的质量分数90%
（3）所用盐酸的溶质质量分数14.6%．

点评 把握住记录数据中发生变化的数据，分析数据变化的原因或变化的规律，这是分析实验数据的一种常用方法，也是这类题的解题关键．