Question

18．某研究學習小組欲測定石灰石中碳酸鈣的質量分數(shù)，采用的方法如下：取該石灰石樣品16g，把80g稀鹽酸分四次加入，實驗過程所得數(shù)據(jù)如表（已知石灰石樣品中含有的二氧化硅等雜質不溶于水，不與稀鹽酸反應）．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算：

實驗次數(shù)	1	2	3	4
加入稀鹽酸的質量/g	20	20	20	20
剩余固體的質量/g	11	6	2.8	n

（1）表中 n的數(shù)值為2.8．
（2）求鹽酸中溶質的質量分數(shù)．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，而第3次反應后固體物質減少的質量為3.2g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產(chǎn)生氣體，故表中n的數(shù)值為2.8．
（2）根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，說明20g稀鹽酸恰好能與石灰石中的5g碳酸鈣完全反應．根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式和第1次完全反應中碳酸鈣的質量，即可計算出第一次參與反應的HCl質量，然后根據(jù)溶質的質量分數(shù)公式計算即可．

解答 解：（1）根據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知，第1、2次反應后固體物質減少的質量都為5g，而第3次反應后固體物質減少的質量為3.2g，說明此時碳酸鈣已反應完，不再產(chǎn)生氣體，故表中n的數(shù)值為2.8．
故答案為：2.8．
（2）由題分析20g稀鹽酸恰好能與石灰石中的5g碳酸鈣完全反應．
設第一次參與反應的HCl質量為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73
5g     x
$\frac{100}{73}=\frac{5g}{x}$，解之得：x=3.65g，
鹽酸中溶質的質量分數(shù)為：$\frac{3.65g}{20g}×100%$=18.25%．
答：鹽酸中溶質的質量分數(shù)為18.25%．
故答案為：
（1）2.8；（2）18.25%．

點評 本題主要考查學生利用化學方程式和溶質的質量分數(shù)公式進行計算的能力．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．