Question

【題目】小芳同學采用如下方法測定石灰石中碳酸鈣的質量分數：取該石灰石樣品10g， 把40g稀鹽酸分四次加入，實驗過程所得數據如下表（石灰石樣品中含有的二氧化硅等雜質不溶于水也不與稀鹽酸反應）。

根據實驗數據計算：

（1）表中a的數值為__________。

（2）樣品中碳酸鈣的質量分數是________________。

（3）求鹽酸中溶質的質量分數。

Answer 1

【答案】（1）3.2（2）68%（3）18.25%

【解析】

試題分析：（1）數據的分析處理，先找出數據變化的規(guī)律，很明顯此時數據的規(guī)律是：每加入稀鹽酸10g，碳酸鈣質量減少2.5g，但第3次實驗質量減少=5.0g-3.2g=1.8g≠2.5g，說明反應結束，碳酸鈣完全反應，鹽酸過量，故即使再加入稀鹽酸，剩余的固體質量不會變化，所以表中a的數值為3.2。

（2）根據上面分析，3.2g即為石灰石樣品中雜質的質量，故樣品中碳酸鈣的質量分數=（10-3.2）÷10×100%=68%。

（3）根據上面的分析，此時計算宜選取的數據應為第1或2次實驗的數據，根據化學方程式CaCO3 + 2HCl== CaCl2 + H2O + CO2↑中CaCO3與HCl的質量關系，可計算出HCl的質量，進一步計算鹽酸中溶質的質量分數。

解：設第一次加入的10g鹽酸中溶質的質量為x，則有：

CaCO3 + 2HCl== CaCl2 + H2O + CO2↑

100 73

10g-7.5g x

100/73=（10g-7.5g）/x

X=1.825g

1.825g/10g×100%=18.25%

答：鹽酸中溶質的質量分數是18.25%