Question

小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查．他取回了若干块矿石样品，对样品中的碳酸钙质量进行检测．采取了以下办法，取用8克这种石灰石样品，把40克稀盐酸分四次加入，测得过程所得数见下表（已知石灰石样品的含有的杂质不溶于水，也不与盐酸反应）根据数据，请计算：

序号	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀盐酸质（克）	10	10	10	10
剩余固体质量（克）	5.5	M	1.2	1.2

（1）上表中M 的数值应为______
（2）样品中碳酸钙的质量分数是______
（3）小强所用稀盐酸的溶质质量分数是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据第一次10g盐酸消耗碳酸钙的质量为2.5g，再加10g盐酸，还能消耗2.5g进行计算；（2）到了第三次假设这一次10g盐酸还能完全反应，最后剩余固体0.5g，结果剩余1.2g，说明盐酸没完全反应，剩余的都是杂质，再进一步进行计算；（3）根据2.5g碳酸钙算出消耗氯化氢的质量，再除以10g乘以百分之百，就是盐酸的溶质质量分数．
解答：解：（1）根据第一次10g盐酸消耗碳酸钙的质量为2.5g，第三次剩余固体成为了1.2g，说明第一次反应后还有碳酸钙，也就是说10g盐酸已经全部反应，只能消耗2.5g碳酸钙，再加10g盐酸，还能消耗2.5g，所以剩余固体：5.5g-2.5g=3g，所以M为3；
（2）到了第三次假设这一次10g盐酸还能完全反应，最后剩余固体3g-2.5g=0.5g，结果剩余1.2g，说明盐酸没完全反应，剩余的都是杂质，即1.2g是杂质，碳酸钙质量为8g-1.2g=6.8g，样品中碳酸钙的质量分数是=85%；
（3）根据表中数据可知10g盐酸全部反应，只能消耗2.5g碳酸钙，设与2.5g碳酸钙反应需要氯化氢的质量为X则：
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
2.5g   X
根据：解得X=1.825g，所用稀盐酸的溶质质量分数是=18.25%．
故答案为：（1）3；（2）85%；（3）18.25%
点评：解答本题的关键是要知道固体质量的减少量就是参加反应的碳酸钙的质量，根据第一次、第三次数据分析出10g盐酸全部反应，只能消耗2.5g碳酸钙，再进一步进行分析．