Question

小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查．他取回了若干块矿石样品，对样品中的碳酸钙质量进行检测．采取了以下办法，取用8克这种石灰石样品，把40克稀盐酸分四次加入，测得过程所得数见下表（已知石灰石样品的含有的杂质不溶于水，也不与盐酸反应）根据数据，请计算：

序号	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀盐酸质（克）	10	10	10	10
剩余固体质量（克）	5.5	M	1.2	1.2

（1）上表中M 的数值应为______
（2）样品中碳酸钙的质量分数是______
（3）小强所用稀盐酸的溶质质量分数是______．

Answer

（1）根据第一次10g盐酸消耗碳酸钙的质量为2.5g，再加10g盐酸，还能消耗2.5g进行计算；（2）到了第三次假设这一次10g盐酸还能完全反应，最后剩余固体0.5g，结果剩余1.2g，说明盐酸没完全反应，剩余的都是杂质，再进一步进行计算；（3）根据2.5g碳酸钙算出消耗氯化氢的质量，再除以10g乘以百分之百，就是盐酸的溶质质量分数．
【解析】
（1）根据第一次10g盐酸消耗碳酸钙的质量为2.5g，第三次剩余固体成为了1.2g，说明第一次反应后还有碳酸钙，也就是说10g盐酸已经全部反应，只能消耗2.5g碳酸钙，再加10g盐酸，还能消耗2.5g，所以剩余固体：5.5g-2.5g=3g，所以M为3；
（2）到了第三次假设这一次10g盐酸还能完全反应，最后剩余固体3g-2.5g=0.5g，结果剩余1.2g，说明盐酸没完全反应，剩余的都是杂质，即1.2g是杂质，碳酸钙质量为8g-1.2g=6.8g，样品中碳酸钙的质量分数是=85%；
（3）根据表中数据可知10g盐酸全部反应，只能消耗2.5g碳酸钙，设与2.5g碳酸钙反应需要氯化氢的质量为X则：
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100    73
2.5g   X
根据：解得X=1.825g，所用稀盐酸的溶质质量分数是=18.25%．
故答案为：（1）3；（2）85%；（3）18.25%