Question

12．某研究学习小组欲测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品20g，把80g稀盐酸分四次加入，实验过程所得数据如右表（已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）．根据实验数据计算：

实验次数	加入稀盐酸的质量/g	剩余固体的质量/g
1	20	15
2	20	10
3	20	8
4	20	m

（1）表中m的值是8．
（2）反应后所得溶液的质量为：86.72g．
（3）求盐酸中溶质的质量分数（要求写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，所以表中n的数值为8g进行分析；
（2）根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，依据参加反应的碳酸钙的质量计算生成二氧化碳的质量，然后计算溶液的质量；
（3）根据化学方程式计算盐酸的质量分数．

解答 解：（1）由图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，所以表中n的数值为8g；
（2）设生成二氧化碳的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O 
100               44
12g                x
  $\frac{100}{12g}$=$\frac{44}{x}$
   x=5.28g
所以反应后所得溶液的质量为：80g+12g-5.28g=86.72g；
（3）设20g盐酸中溶质的质量为y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100    73
5g     y         
  $\frac{100}{5g}$=$\frac{73}{y}$
y=3.65g
盐酸中溶质的质量分数为：$\frac{3.65g}{20g}$×100%=18.25%．
答：盐酸中溶质的质量分数为18.25%．
故答案为：（1）8；
（2）86.72；
（3）18.25%．

点评 本题主要考查学生利用化学方程式和溶质的质量分数公式进行计算的能力．