Question

11．为测定石灰石中CaCO₃的质量分数，取40.0g稀盐酸分4次加入到10.0g石灰石样品中（石灰石中的杂质不跟稀盐酸反应），实验中测出的数据记录如下表：

	加入稀盐酸的质量/g	剩余固体的质量/g
第一次	10.0	7.0
第二次	10.0	m
第三次	10.0	2.0
第四次	10.0	n

根据实验中的数据计算下列问题：
①m=4，n=2              
②计算石灰石中CaCO₃的质量分数．
③在整个反应中产生二氧化碳的质量？④所用稀盐酸中HCl的质量分数？

Answer 1

分析 由第一次及第三次剩余固体的质量关系，可得到判断：第一次加入的稀盐酸完全反应，剩余固体中含有未反应的碳酸钙，因此可知道每加入10g稀盐酸能消耗3.0g碳酸钙，则第二加入10g稀盐酸会继续消耗3.0g碳酸钙，而第三次加入等量稀盐酸时，剩余固体质量不再继续减少3.0g，说明此时碳酸钙已完全反应，剩余固体为样品中杂质．

解答 解：
由数据记录，第一次加入10g稀盐酸固体质量减少10g-7g=3.0g，第三次加入同量稀盐酸时，固体质量共减少了10.0g-2.0g=8g，由此可判断第一次加入稀盐酸完全反应，碳酸钙有剩余，于是可知：每加入10g稀盐酸可以消耗3.0g碳酸钙、第三次加入10g稀盐酸后碳酸钙完全反应，因此可得到：
①m=10.0g-3.0g×2=4.0g，n=2.0g；
②石灰石中CaCO₃的质量分数=$\frac{10.0g-2.0g}{10.0g}$×100%=80%
③设生成二氧化碳的质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
8g                    x
$\frac{44}{x}$=$\frac{100}{8g}$
x=3.52g 
④设10g盐酸中溶质的质量为y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73
3g     y     
   $\frac{100}{3g}$=$\frac{73}{y}$     
y=2.19g
所用稀盐酸中HCl的质量分数为：$\frac{2.19g}{10g}$×100%=21.9%
答：②石灰石中CaCO₃的质量分数为80%；
③在整个反应中产生二氧化碳的质量为3.52g；
④所用稀盐酸中HCl的质量分数为21.9%．
故答案为：①4；2；
②80%；
③3.52g；
④21.9%．

点评 由实验数据记录表中剩余固体质量的变化规律，分析反应进行情况，为解决问题的根本，表现出分析实验数据的能力．