Question

11．有一种石灰石样品的成分是CaCO₃和SiO₂（已知SiO₂既不溶于水也不与盐酸反应）．现将10g石灰石样品放入烧杯中，再将100g稀盐酸分4次加入烧杯中，每次均充分反应．实验数据记录如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀盐酸的质量/g	25	25	25	25
充分反应后剩余固体质量/g	7	4	2	M

求：（1）上述表格中M的值为2
（2）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数．
（3）该稀盐酸的溶质质量分数．

Answer 1

分析 （1）由于样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶解于水，因此由表中每次加入25g稀盐酸固体减少的质量关系可判断：每加入25g稀盐酸固体应减少3g（7g-4g=3g）；据此规律，由第三次加入盐酸后固体质量应该等于1g，但是题中所给数据为2g，只减少了2g，所以可以判断第三次加入稀盐酸时碳酸钙已完全反应，从而可以得出碳酸钙的质量和M的值；
（2）利用第一次和第三次剩余固体质量差，可计算出样品中碳酸钙的质量，由此求出石灰石样品中碳酸钙的质量分数；
（3）根据题意和图表分析，每25g盐酸消耗的碳酸钙的质量为3g，由化学方程式可得到各物质的质量比，列出比例式计算出25g盐酸中含有溶质的质量，从而计算出该稀盐酸的溶质质量分数．

解答 解：
（1）由于样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶解于水，因此由表中每次加入25g稀盐酸固体减少的质量关系可判断：每加入25g稀盐酸固体应减少3g（7g-4g=3g）；据此规律，由第三次加入盐酸后固体质量的减少值也应该等于1g，但是题中所给数据为2g，只减少了2g，所以可以判断第三次加入稀盐酸时碳酸钙已完全反应，因此第四次剩余的固体质量也应该是2g；
（2）根据图表中的数据可知，样品中碳酸钙的质量是10g-2g=8g，故该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：$\frac{8g}{10g}$×100%=80%；
（3）由题可知，每25g盐酸消耗的碳酸钙的质量为3g，设25g盐酸中含有溶质质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73
3g    x

$\frac{100}{73}$=$\frac{3g}{x}$
 x=2.19g
故盐酸的质量分数为：$\frac{2.19g}{25g}$×100%=8.76%
答：所用的稀盐酸中溶质的质量分数是8.76%．
故答案为：
（1）2；
（2）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是80%；
（3）该稀盐酸的溶质质量分数是8.76%．

点评 在有表格的计算中，我们要根据表格中所给的数据分析并得出我们所需要的物质的质量，然后再利用化学方程式进行计算．