Question

15．石灰石是某市的主要礦產之一．某學校研究性學習小組為了測定當地礦山中碳酸鈣的質量分數，取來了一些礦石樣品，并取稀鹽酸200g，平均分成4份，進行實驗，結果如下表：

實驗	1	2	3	4
加入樣品質量/g	5	10	15	20
生氣CO2質量/g	1.76	3.52	4.4	m

（1）第3、4次反應中礦石有剩余；
（2）上表中m的數值是4.4；
（3）試計算這種石灰石中碳酸鈣的質量分數．

Answer 1

分析 （1）觀察并對比表格中的數據可知：第2次實驗中的數據均為第一次實驗的兩倍，而第3次少，說明此時鹽酸已完全反應，故3、4次實驗中碳酸鈣有剩余，且生成二氧化碳的質量相等，即m=4.4；
（2）（3）碳酸鈣的質量分數可根據第1次或第2次實驗中二氧化碳的質量求出．根據化學方程式得出各物質之間的質量比，列出比例式，即可求出參加反應的CaCO₃的質量，然后再根據質量分數公式進行計算即可．

解答 解：（1）由表格中的數據可知，第3次反應已是完全反應，故第3、4次反應中的碳酸鈣的質量有剩余．
（2）因為第3次反應已是完全反應，不再有氣體產生，故第四次反應生成的氣體質量的第三次的一樣多，即m=4.4．
（3）設第1次實驗中樣品中的碳酸鈣的質量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x                                      1.76g
∴$\frac{100}{44}=\frac{x}{1.76g}$
解之得：x=4g，
石灰石中碳酸鈣的質量分數為：$\frac{4g}{5g}×100%$=80%．
答：石灰石中碳酸鈣的質量分數為80%．

點評 本題主要考查學生對完全反應的概念的認識，以及運用化學方程式和質量分數公式進行計算的能力．