某化学兴趣小组到野外考察,取回一些石灰石样品(杂质不溶于水也不与稀盐酸反应).为了确定其组成,该小组做了以下实验:取石灰石8克于烧杯中,然后分四次加入稀盐酸(每次加入l0克),实验过程中所得数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
加入稀盐酸质量(克) | 10 | 10 | 10 | 10 |
烧杯中余下固体质量(克) | 5 | m | l | 1 |
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数;
(3)实验结束后烧杯中稀盐酸的溶质质量分数.(计算结果保留l位小数)
(1)由第一次加入10g稀盐酸剩余固体可以知道,第1次反应消耗了碳酸钙3g,而到第3次剩余的为1g,所以可以判断第一次盐酸已被反应完全,且碳酸钙有剩余,所以第2次消耗的碳酸钙的质量依然为3g,即m的值为5-3=2,
(2)根据题意及表格中的数据可以知道,剩余的1g固体为杂质,即碳酸钙的质量为:8g-1g=7g,所以该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为:
×100%=87.5%7g 8g
(3)设10克稀盐酸中溶质质量为x,反应产生二氧化碳的质量为y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 44
3g x y
=100 3g
=73 x 44 y
解得:x=2.19g y=1.32g
所以盐酸的质量分数为:
×100%=21.9%;2.19g 10g
由表格中的数据可以知道每10g盐酸能够消耗3g碳酸钙,根据(1)中的分析可以知道,第一次和第二次的盐酸已被完全消耗,而第3次只有1g碳酸钙和盐酸反应,而第四次中的盐酸没有反应,所以最终剩余的盐酸的质量为:
×(2g+3g)=10g 3g
g;50 3
所以实验结束后烧杯中HCl的质量为:
g×21.9%=3.65g50 3
该过
×程中产生CO2的总质量为:3.65g 40g-3.08g
×7g=3.08g.10g 1.32g
所以实验结束后烧杯中HCl的质量分数为:
×100%=8.3%.3.65g 40g-3.08g
答:(1)m=2;
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为87.5%;
(3)实验结束后烧杯中稀盐酸的溶质质量分数8.3%.