Question

16．某化学兴趣小组为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用2g石灰石样品，把20g稀盐酸分4次加入样品中（样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶解于水），每次充分反应后都经过滤、干燥、称量，得实验数据如表：

实验次数	1	2	3	4
稀盐酸的用量	5g	5g	5g	5g
剩余固体的质量	1.5g	1.0g	0.5g	0.3g

（1）从以上数据可知，这四次实验中，第4次石灰石样品中的碳酸钙已完全反应．
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为85%．
（3）计算该化学兴趣小组所用稀盐酸的溶质质量分数．
（4）第4次实验结束后，所得溶液中氯化钙的质量分数为9.0%（计算结果精确到0.1%）．

Answer 1

分析 由1、2、3次实验可知，每次反应的碳酸钙质量是0.5g，而第4次反应的碳酸钙质量是0.2g，说明第4次中碳酸钙已经完全反应；
根据杂质的质量可以计算碳酸钙质量，进一步可以计算碳酸钙的质量分数；
根据反应的碳酸钙质量可以计算反应的氯化氢质量，进一步可以计算稀盐酸的质量分数；
根据碳酸钙的质量可以计算反应生成氯化钙的质量，进一步可以计算氯化钙的质量分数．

解答 解：（1）由1、2、3次实验可知，每次反应的碳酸钙质量是0.5g，而第4次反应的碳酸钙质量是0.2g，说明第4次中碳酸钙已经完全反应．
故填：4．
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：$\frac{2g-0.3g}{2g}$×100%=85%，
故填：85%．
（3）设5g稀盐酸中氯化氢质量为x，
因为第1次反应中稀盐酸完全反应，因此利用第1次反应过程进行计算，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
 100    73
 0.5g   x
$\frac{100}{0.5g}$=$\frac{73}{x}$，
x=0.365g，
该化学兴趣小组所用稀盐酸的溶质质量分数为：$\frac{0.365g}{5g}$×100%=7.3%，
答：该化学兴趣小组所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%．
（4）设反应生成氯化钙质量为y，生成二氧化碳质量为z，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
 100        111       44
 1.7g        y        z
$\frac{100}{1.7g}$=$\frac{111}{y}$=$\frac{44}{z}$，
y=1.887g，z=0.748g，
第4次实验结束后，所得溶液中氯化钙的质量分数为：$\frac{1.887g}{1.7g+20g-0.748g}$×100%=9.0%，
故填：9.0%．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，同时考查了分析数据的能力，计算时要注意规范性和准确性．