Question

地理課上小新聽老師說密云地區(qū)石灰石的儲備非常豐富，他想到自己家附近的山上就有這種石頭，于是想測定其中碳酸鈣的含量．他設(shè)計并實施了如下實驗：首先稱取50g石灰石樣品，然后將250 克的鹽酸分5次依次加入（假設(shè)其余雜質(zhì)均不與鹽酸反應(yīng)）．實驗過程中的數(shù)據(jù)記錄如下：

稀鹽酸的質(zhì)量	第一次50克	第二次50克	第三次50克	第四次50克	第五次50克
剩余固體質(zhì)量	40.0g	X	20.0g	10.0g	5.0g

（1）X=______克；
（2）小新測得石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是______；
（3）所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為______．

Answer 1

解：（1）由第一次的實驗數(shù)據(jù)可知，每加入稀鹽酸50克則固體質(zhì)量減少10g，因此，第二次加入稀鹽酸50克時，固體質(zhì)量再減少10g，即X=40g-10g=30g；
故答案為：30；
（2）由第五次的實驗數(shù)據(jù)可得，樣品中含碳酸鈣的質(zhì)量=50g-5g=45g，則石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=×100%=90%
（3）設(shè)當有10克固體參加反應(yīng)消耗的純鹽酸的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100 73
10克 y

y=7.3克
×100%=14.6%
答：（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為90%；（3）所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為14.6%．
分析：（1）分析實驗過程中的數(shù)據(jù)記錄，第一次加入稀鹽酸50克時，固體質(zhì)量減少10g，則可判斷每加入稀鹽酸50克則固體質(zhì)量減少10g，推斷第二次加入稀鹽酸后剩余固體質(zhì)量；
（2）由第五次加入稀鹽酸50克時，固體質(zhì)量減少5g的實驗數(shù)據(jù)，可判斷此時碳酸鈣已完全反應(yīng)，剩余固體為樣品中的雜質(zhì)，由此可計算石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（3）利用稀鹽酸完全反應(yīng)時的數(shù)據(jù)，計算所加入稀鹽酸中含HCl的質(zhì)量，并由此求得所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．
點評：本題是借助于數(shù)學(xué)模型，利用圖表的方式來分析和解決化學(xué)計算中的有關(guān)問題，要求學(xué)生有較強的識圖能力和數(shù)據(jù)分析能力．