Question

7．某同学去某风景区游玩时，取回了若干块矿石样品，他采用了以下的方法对样品中碳酸钙的质量分数进行检测：取这种石灰石样品6g，把40g稀盐酸四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水，不与盐酸反应）．

加入稀盐酸的次序	1	2	3	4
加入稀盐酸的质量/g	10	10	10	10
剩余固体的质量/g	4.0	m	0.6	0.6

求：（1）表格中的m的数据为．
（2）样品中碳酸钙的质量分数是90.0%．
（3）所用稀盐酸的质量分数．（计算过程）

Answer 1

分析 （1）比较第一次和第三次的数据可知第一次中盐酸完全反应，消耗碳酸钙6.0g-4.0=2.0g，因此第二次中也是消耗2.0g碳酸钙，故可以求出m的值；
（2）由杂质的质量可以求出碳酸钙的质量，进而求出碳酸钙的质量分数；
（3）根据题意可以知道第一次盐酸和2g碳酸钙恰好完全反应，可以据此求出盐酸的质量分数．

解答 解：（1）比较第一次和第三次的数据可知，第一次加入10g盐酸后剩余固体的质量为4.0g，而第三次加入稀盐酸后剩余固体的质量为0.6g，所以可以判断第一次中盐酸完全反应，消耗碳酸钙6.0g-4.0=2.0g，即10g 稀盐酸能够消耗2g碳酸钙，因此第二次中也是消耗2.0g碳酸钙，故可以求出m=4.0-2.0=2.0；
（2）碳酸钙的质量为：6.0g-0.6g=5.4g，故其质量分数为：$\frac{5.4g}{6.0g}$×100%=90.0%
（3）设盐酸的质量为X，则：
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100       73
2g         X
$\frac{100}{2g}=\frac{73}{X}$
X=1.46 g．
所以盐酸的质量分数为：$\frac{1.46g}{10g}$×100%=14.6%．
故答案为：（1）2.0；
（3）90.0%；
（4）14.6%．

点评 本题主要考查学生运用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力，解答本题时学生需要认真分析图表数据，根据物质反应时的质量关系，正确运用公式和化学方程式进行解答．