Question

6．石灰廠為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)，取用4g石灰石樣品，把20g稀鹽酸分4次加入樣品中（樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶于水），充分反應后經過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數(shù)據(jù)如表：

實驗次數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次
稀鹽酸的用量	5g	5g	5g	5g
剩余固體的質量	3g	2g	1g	1g

（1）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)是75%；
（2）計算該稀鹽酸的溶質質量分數(shù)（寫出計算過程，結果精確到0.1%）．
（3）第三次加入5g稀鹽酸后所得溶液的質量為16.68g．

Answer 1

分析 （1）由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶于水，因此第三次、第四次實驗所剩余的固體即不發(fā)生反應也不溶于水的雜質固體的質量；
（2）根據(jù)反應的化學方程式，由參加反應的碳酸鈣的質量計算鹽酸完全反應時消耗的HCl的質量，計算該稀鹽酸的質量分數(shù)；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，前三次所加入的稀鹽酸都完全發(fā)生了反應，在計算稀鹽酸的溶質質量分數(shù)時可使用前三次的實驗數(shù)據(jù)．
（3）根據(jù)質量守恒定律來分析解答；

解答 解：（1）每加入5g稀鹽酸可反應1g碳酸鈣，而第四次加入稀鹽酸所剩余固體質量卻沒減少，說明碳酸鈣已完全反應，剩余固體為雜質；則
石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)=$\frac{4g-1g}{4g}×100%$=75%
故答案為：75%；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知第三次加入5g稀鹽酸后，3g碳酸鈣與15g稀鹽酸剛好完全反應．
設稀鹽酸中溶質的質量為x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73            44
3g      x             y
$\frac{100}{3g}=\frac{73}{x}$
x=2.19g
稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)=$\frac{2.19g}{15g}$×100%=14.6%
答：稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)為14.6%．
（3）$\frac{100}{3g}=\frac{44}{y}$
  y=1.32g
第三次加入5g稀鹽酸后所得溶液的質量為：3g+15g-1.32g=16.68g；
答案：16.68g．

點評 根據(jù)反應進行參加反應的溶液溶質質量分數(shù)計算時，一定要選取溶液中溶質完全反應時的數(shù)據(jù)計算溶液中溶質的質量，這樣求得的溶質質量才是溶液中全部溶質的質量．