为了测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,甲、乙两同学分别进行了如下实验(杂质不溶于水且不参加反应).
甲同学进行的实验与所得数据如下:(每次取用的石灰石质量相同,稀盐酸的质量分数也相同)
实验 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
取用石灰石的质量/g | m | m | m |
取用稀盐酸的质量/g | 30 | 60 | 90 |
反应后过滤得到固体的质量(已干燥)/g | 6 | 2 | 1 |
①称取质量为W1g的石灰石样品,放入烧杯中;
②在烧杯中加入40g稀盐酸,充分搅拌,有气泡产生;
③充分反应后过滤、干燥,称得固体质量为W2g;
④______.
请你分析与计算:
(1)甲同学实验中碳酸钙的质量分数______.
(2)完成乙同学实验④中的步骤与预期现象______,该实验步骤的目的是______.
(3)比较甲、乙同学实验方案,你认为______(填“甲同学”或“乙同学”)方案较好,理由是______.
(4)求甲同学所用稀盐酸的溶质质量分数.(数据精确到0.1%)
乙同学进行的实验:乙同学要测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,必须确定W2g的固体质量中不含有碳酸钙.由碳酸钙能与盐酸反应的性质可知,步骤④是:在固体中滴加稀盐酸,检验剩余固体中没有碳酸钙
请你分析与计算:
(1)由表格中的数据对比分析可知,每30g的盐酸能与4g的碳酸钙反应,由此可知,m的值是10g,第三次剩余的1g固体是杂质.所以,甲同学实验中碳酸钙的质量分数:
×100%=90%.10g-10g 10g
(2)由上述分析可知:完成乙同学实验④中的步骤与预期现象:在固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生;该实验步骤的目的是:检验剩余固体中没有碳酸钙,确保W2g全部是杂质的质量从而使测定的实验数据可靠.
(3)比较甲、乙同学实验方案,乙同学的方案较好,理由是:乙同学的操作步骤简单,所用的药品也相对较少.
(4)设30 g稀盐酸中HCl 的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
100 73
4g x
=100 73
解得:x=2.97g4g x
稀盐酸中溶质的质量分数为:
×100%=9.9%.2.97g 30g
故答为:④在固体中滴加稀盐酸,检验剩余固体中没有碳酸钙.(1)90%;(2)在固体中滴加稀盐酸,没有气泡产生; 检验剩余固体中没有碳酸钙,确保W2g全部是杂质的质量从而使测定的实验数据可靠.(3)乙同学,操作步骤简单,所用的药品也相对较少;(4)甲同学所用稀盐酸的溶质质量分数为9.9%.