Question

某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品15g，把80g稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，不与稀盐酸反应）．请计算：

序号	加入稀盐酸的质量/g	剩余固体的质量/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的数值为______，
（2）样品中碳酸钙的质量分数，
（3）求盐酸中溶质的质量分数．

Answer 1

解：（1）第三次加入稀盐酸后，固体质量减少小于前两次，可判断此时碳酸钙已完全反应，剩余固体不再与盐酸反应；故n=1.8；
故答案为：1.8；
（2）样品中碳酸钙的质量分数=×100%=88%
（3）设5g碳酸钙完全反应消耗HCl质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73
5g x
=
x=3.65g
盐酸中溶质的质量分数=×100%=18.25%
答：（2）样品中碳酸钙的质量分数为88%；
（3）盐酸中溶质的质量分数为18.25%．
分析：（1）分析数据表中剩余固体质量变化规律，可发现第3次加入稀盐酸时，样品中碳酸钙已完全反应，因此，第4次加入稀盐酸不再发生反应，剩余固体质量不再改变；
（2）根据完全反应后剩余固体与样品质量差，求得样品中碳酸钙质量，碳酸钙与样品质量比计算样品中碳酸钙的质量分数；
（3）利用前2次盐酸完全反应时的数据，由碳酸钙的质量计算反应消耗HCl质量，从而完成盐酸中溶质的质量分数的计算．
点评：把握住记录数据中在发生着变化的数据，分析数据变化的原因或变化的规律，这是分析实验数据的一种常用方法．