Question

1．某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，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16g，把80g稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水也不与稀盐酸反应）．请计算：

序号	加入稀盐酸的质量/g	剩余固体的质量/g
第1次	20	12
第2次	20	8
第3次	20	4.8
第4次	20	n

（1）上表中n的数值为4.8．
（2）石灰石中碳酸钙的质量分数为70%．
（3）求盐酸中溶质的质量分数（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4g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中n的数值为4.8．
（2）根据图表数据可知，完全反应后，剩余固体物质的质量为4.8g，石灰石样品的质量减去剩余固体物质的质量就是样品中碳酸钙的质量，然后根据质量分数公式计算即可．
（3）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4g，说明20g稀盐酸恰好能与石灰石中的4g碳酸钙完全反应．根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式和第1次完全反应中碳酸钙的质量，即可计算出第一次参与反应的HCl质量，然后根据溶质的质量分数公式计算即可．

解答 解：（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4g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中n的数值为4.8．
故答案为：4.8．
（2）样品中碳酸钙的质量分数=$\frac{16g-4.8g}{16g}$×100%=70%．
答：样品中碳酸钙的质量分数为82.5%．
（3）设20g盐酸中溶质的质量为x，根据题意，第一次20g盐酸所反应的CaCO₃为16g-12g=4g
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         73
  4g         x
∴$\frac{100}{4g}=\frac{73}{x}$，
x=2.92g
所以盐酸中溶质的质量分数$\frac{2.92g}{20g}$×100%=14.6%
答：盐酸中溶质的质量分数为14.6%．

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．