Question

某化学兴趣小组为了测定当地石灰石的纯度（查资料已知，石灰石中含有二氧化硅，二氧化硅不溶于水，不能与盐酸反应，高温时不发生分解反应）．现取用8g该石灰石样品，用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸40g分4次加入，充分反应后，经过滤、干燥等操作后称量，每次稀盐酸用量及剩余固体的质量见下表，利用实验数据绘制的图象见下图．

稀盐酸用量	剩余固体质量
第1次加入10g	6g
第2次加入10g	4g
第3次加入10g	2g
第4次加入10g	1g

计算
（1）四次实验中第

4

次酸多余，图中a值为

1

，该石灰石样品的纯度是

87.5%

；
（2）所用的稀盐酸中溶质质量分数是多少？

Answer 1

分析：（1）对比实验数据，第1、2、3次加入10g稀盐酸时，固体的质量都是减少2g，说明10g稀盐酸恰好与2g碳酸钙完全反应，而第4次再加入10g稀盐酸时固体只减少了1g，说明固体中的碳酸钙已经全部参与反应，剩余的1g固体不能和稀盐酸反应，即石灰石样品中杂质是1g，碳酸钙的质量是（8g-1g）=7g，根据碳酸钙的质量可求出该石灰石样品的纯度；
（2）通过上述分析可知，10g稀盐酸恰好与2g碳酸钙反应，根据碳酸钙与盐酸反应的方程式，由碳酸钙的质量可求出稀盐酸中溶质的质量，再根据溶质质量分数的计算公式可求出稀盐酸中溶质质量分数．

解答：解：（1）根据表中的数据可知，由于第1、2、3次加入10g稀盐酸时，固体的质量都是减少2g，说明10g稀盐酸恰好能够和2g碳酸钙完全反应，而第4次再加入10g稀盐酸时固体只减少了1g，剩余的1g固体不能和稀盐酸反应，说明固体中的碳酸钙已经全部参与反应，盐酸有剩余，石灰石样品中杂质是1g，a的值就是1g，碳酸钙的质量是（8g-1g）=7g，石灰石样品的纯度是：

7g

8g

×100%=87.5%；
（2）设10g稀盐酸中溶质的质量为x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100    73        
2g     x

100

73

=

2g

x

 
x=1.46g
所用的稀盐酸中溶质质量分数是：

1.46g

10g

×100%=14.6%．
答：（1）四次实验中第4次酸多余，图中a值为1，该石灰石样品的纯度是 87.5%；（2）所用的稀盐酸中溶质质量分数是14.6%．

点评：本题难度不是很大，主要考查了如何去分析数据及根据化学方程式的计算，培养学生分析数据的能力和解决问题的能力．