Question

4．某科学兴趣小组在综合实践活动中，从石灰厂带来一块石灰石样品，技术员告诉他们此样品中含有的杂质是SiO₂（SiO₂难溶于水，不能与盐酸反应）．为了测定该石灰石的纯度，兴趣小组同学取用10克这种石灰石样品，用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸80克分四次加入，充分反应后，经过滤、干燥等操作后称量，得到如下数据：

实验次数	1	2	3	4
加入稀盐酸的质量/g	20	20	20	20
剩余固体的质量/g	a	5.0	2.5	1.0

（1）表中a的值为7.5克．
（2）该石灰石样品的纯度．
（3）所用的稀盐酸的溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据消耗同质量的盐酸反应掉的石灰石质量相等原则进行分析．
（2）根据表格数据可分析出杂质的质量为1.0g．
（3）分析数据可知，每消耗20g盐酸，反应的碳酸钙的质量为2.5g，可根据化学方程式求出盐酸中溶质的质量，进而计算出溶质的质量分数．

解答 解：（1）根据表格数据可得，第3次加入20g稀盐酸，固体质量减少了5.0g-2.5g=2.5g，则每消耗20g盐酸，固体质量减少2.5g，所以a的值为10g-2.5g=7.5g
故答案为：7.5；
（2）由表中数据可知第4次固体的质量减少小于2.5g，则石灰石中的碳酸钙已经完全反应，所以杂质的质量为1.0g，
石灰石的质量分数=$\frac{10g-1.0g}{10g}$×100%=90%
答：该石灰石样品的纯度90%．
（3）由题意可知加入20g盐酸，反应的碳酸钙的质量为2.5g
设此时参加反应的HCl的质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
2.5g    x
$\frac{100}{73}$=$\frac{2.5g}{x}$
  x=1.825g
所以盐酸的质量分数=$\frac{1.825g}{20g}$×100%=9.125%
答：所用的稀盐酸中溶质的质量分数9.125%．

点评 本题主要考查利用化学方程式进行计算的能力，同时也考查了学生分析数据，找出规律的能力．