Question

某學校的學習小組對當?shù)氐氖�灰石礦區(qū)進行調(diào)查，測定石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，采用的方法如下：取該石灰石樣品15g，把80g稀鹽酸分四次加入，測量過程所得數(shù)據(jù)見下表（已知石灰石樣品中含有的二氧化硅等雜質(zhì)不溶于水，不與稀鹽酸反應）．請計算：

序號	加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	剩余固體的質(zhì)量/g
第1次	20	10
第2次	20	5
第3次	20	1.8
第4次	20	n

（1）上表中n的數(shù)值為______，
（2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，
（3）求鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

解：（1）第三次加入稀鹽酸后，固體質(zhì)量減少小于前兩次，可判斷此時碳酸鈣已完全反應，剩余固體不再與鹽酸反應；故n=1.8；
故答案為：1.8；
（2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=×100%=88%
（3）設5g碳酸鈣完全反應消耗HCl質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73
5g x
=
x=3.65g
鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100%=18.25%
答：（2）樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為88%；
（3）鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為18.25%．
分析：（1）分析數(shù)據(jù)表中剩余固體質(zhì)量變化規(guī)律，可發(fā)現(xiàn)第3次加入稀鹽酸時，樣品中碳酸鈣已完全反應，因此，第4次加入稀鹽酸不再發(fā)生反應，剩余固體質(zhì)量不再改變；
（2）根據(jù)完全反應后剩余固體與樣品質(zhì)量差，求得樣品中碳酸鈣質(zhì)量，碳酸鈣與樣品質(zhì)量比計算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（3）利用前2次鹽酸完全反應時的數(shù)據(jù)，由碳酸鈣的質(zhì)量計算反應消耗HCl質(zhì)量，從而完成鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算．
點評：把握住記錄數(shù)據(jù)中在發(fā)生著變化的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)變化的原因或變化的規(guī)律，這是分析實驗數(shù)據(jù)的一種常用方法．