Question

关于初中化学实验探究题。

有一块石灰石样品，此样品中含有的杂志是二氧化硅，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，取用4g这种石灰石样品，用实验室现有的未知溶液质量分数的稀盐酸40g分4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　　　　加入稀盐酸的质量　　　　　剩余固体的质量
①　　　　　10g　　　　　　　　　　　3g
②　　　　　10g　　　　　　　　　　　2g
③　　　　　10g　　　　　　　　　　　1g
④　　　　　10g　　　　　　　　　　　0.6g

1 求该石灰石样品的纯度。
2 求所用稀盐酸中溶质的质量分数。
3 求反应后溶液中氯化钙的质量分数。

Answer 1

解析，试验中，每一次的数据，即是加入10g的稀盐酸，固体就会少掉1g，但是第4次的时候应该少掉1g，但是只是少掉了0.4g，所以可以知道石灰石样品中含有碳酸钙3.4g，第4次剩余的固体就是杂质，所以
1 求该石灰石样品的纯度。3.4/4*100%=85%

2 求所用稀盐酸中溶质的质量分数。有第4个数据中知道，反应掉了0.4g的碳酸钙样品，那么可以知道消耗的HCl的质量了
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
100g 73g
0.4g xg
x=0.292g
在结合前3次的试验，3g的碳酸钙样品所消耗的HCl
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
100g 73g
3g yg
y=2.19g
表示3.4g的碳酸钙恰好和0.292+2.19=2.482g反应
1g碳酸钙消耗10的HCl，0.4g的碳酸钙消耗的盐酸的量是 4g稀盐酸。
所以34g的稀盐酸中含有2.482g的HCl 所以
稀盐酸中溶质的质量分数2.482/34*100%=7.3%
（这里有点复杂）
3 求反应后溶液中氯化钙的质量分数。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
100g 111g 44
3.4g zg ag
z=3.8g，a=1.5g
溶液的质量为40g+3.4-1.5=41.9g
那么氯化钙的质量分数为
3.8/41.9*100%=9.1%

Answer 2

从前3次实验看，在10g的盐酸可以“减少”1g石灰石的质量，但是最后一次只减少了0.4g，所以此时HCL过量了，石灰石已经完全反应完毕
所以纯度=(4-0.6)/4*100%=85%
2hcl+caco3=cacl2+h2o+co2
73 100
x 1
x=0.73 即每10g盐酸里有0.73g hcl 所以溶质质量分数为0.73/10*100%=7.3%
2hcl+caco3=cacl2+h2o+co2
100 111 44
3.4 x y
x=3.774 y=1.496 即溶液中溶质质量为3.774g 1.496gCO2溢出
质量分数为3.774/(40+3.4-1.496)*100%=9.00%