Question

某校兴趣小组的同学在综合实践活动中，从水泥厂拿来一块石灰石样品，技术员告诉他们此样品中含有的杂质是二氧化硅，二氧化硅难溶于水，不能与盐酸反应．为了测定该石灰石的纯度，兴趣小组的同学取用8.00g这种石灰石样品，用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸100克分5次加入，充分反应后，经过滤、干燥等操作后称量，得到如下数据：

实  验  次  数	1	2	3	4	5
加入稀盐酸的质量/g	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0
剩余固体的质量/g	6.00	m	2.00	1.20	1.20

试回答下列问题：
（l）表中m的值为

 

g．
（2）该石灰石样品的纯度．
（3）所用的稀盐酸中溶质的质量分数．
（4）第2次实验后所得溶液的溶质的质量分数．

Answer 1

分析：（1）根据消耗同质量的盐酸反应掉的石灰石质量相等原则进行分析．
（2）根据表格数据可分析出杂质的质量为1.2g．
（3）分析数据可知，每消耗20g盐酸，反应的碳酸钙的质量为2.00g，可根据化学方程式求出盐酸中溶质的质量．
（4）可根据化学方程式求出加入盐酸40g后所得氯化钙的质量及放出的二氧化碳的质量，根据质量守恒求出所得溶液的总质量，进而求出答案．

解答：解：（1）根据表格数据可得，每消耗20g盐酸，固体质量减少2.00g，所以m的值为6.00-2.00g=4.00g
故答案为：4.00g 
（2）由表中数据可知第四次和第五次固体的质量不再变化，所以杂质的质量为1.20g，
所以石灰石的质量分数=

8.00g-1.20g

8.00g

×100%=85.0%
答：该石灰石样品的纯度85.0%．
（3）设加入40g盐酸时，反应的碳酸钙的质量为4.00g
设此时参加反应的HCl的质量为x，生成CaCl₂的质量为y，放出CO₂气体的质量为z．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73    111        44
4.00g x      y          z

100

4.00g

=

73

x

=

111

y

=

44

z

解之得：X=2.92g        y=4.44g           z=1.76g    
所以盐酸的质量分数=

2.92g

40.0g

×100%=7.30%    
答：所用的稀盐酸中溶质的质量分数7.30%．
（4）根据质量守恒定律可知CaCl₂溶液的质量=40.0g+4g-1.76g=42.2g    
所以所得氯化钙溶液的质量分数=

4.44g

42.2g

×100%=10.5% 
答：第2次实验后所得溶液的溶质的质量分数10.5%．

点评：本题主要考查利用化学方程式进行计算的能力，同时也考查了学生分析数据，找出规律的能力．