Question

8．小東從海邊撿來一些嵌有砂礫的貝殼（主要成分是CaCO₃），為測定碳酸鈣的含量，他做了如下實驗：首先稱取50g貝殼樣品，然后將150mL的鹽酸分5次加入（假設其余雜質均不與鹽酸反應），實驗過程中的數據記錄如下：

稀鹽酸的體積	第一次 30mL	第二次 30mL	第三次 30mL	第四次 30mL	第五次 30mL
剩余固體質量	40.0g	X	20.0g	10.0g	5.0g

（1）X=30g；
（2）小東測得貝殼樣品中碳酸鈣的質量分數是90%；
（3）若把二氧化碳收集起來，共有19.8g．

Answer 1

分析 （1）分析實驗過程中的數據記錄，第一次加入稀鹽酸50克時，固體質量減少10g，則可判斷每加入稀鹽酸50克則固體質量減少10g，推斷第二次加入稀鹽酸后剩余固體質量；
（2）由第五次加入稀鹽酸50克時，固體質量減少5g的實驗數據，可判斷此時碳酸鈣已完全反應，剩余固體為樣品中的雜質，由此可計算石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數；
（3）利用反應的碳酸鈣的質量，利用化學方程式計算出二氧化碳的質量．

解答 解：（1）由第一次的實驗數據可知，每加入稀鹽酸50克則固體質量減少10g，因此，第二次加入稀鹽酸50克時，固體質量再減少10g，即X=40g-10g=30g；
（2）由第五次的實驗數據可得，樣品中含碳酸鈣的質量=50g-5g=45g，則石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數=$\frac{45g}{50g}$×100%=90%；
（3）設50g固體完全參加反應生成二氧化碳的質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100               44
45g               x
$\frac{100}{45g}$=$\frac{44}{x}$
解之得：x=19.8g
故答案為：（1）30g；
（2）90%；
（3）19.8．

點評 本題是借助于數學模型，利用圖表的方式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的識圖能力和數據分析能力．