Question

2．石灰石是制造水泥、石灰、輕質碳酸鈣的主要原料來源．某�？茖W探究小組同學把一塊從山中撿來的石灰石做純度分析，進行了如下實驗：他們取了若干塊礦石樣品，對樣品中的碳酸鈣的質量分數(shù)進行檢測，采用了以下的辦法：取用8g這種石灰石樣品，把40g稀鹽酸分四次加入，測量過程所得數(shù)據(jù)見下表（反應生成的氯化鈣能溶于水，雜質不溶于水，也不與鹽酸反應）．（化學方程式如下：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑）

序  號	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀鹽酸質量（g）	10	10	10	10
剩余固體質量（g）	5.5	m	1.6	1.6

請計算：
（1）樣品中的碳酸鈣的質量分數(shù)是多少？
（2）上表中的m=3
（3）整個實驗過程中共生成二氧化碳的質量為多少？
（4）高溫加熱10g純凈的碳酸鈣，一段時間后停止加熱，測得剩余固體中鈣元素的質量分數(shù)為50%．計算反應生成的二氧化碳是多少克？（化學方程式CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑）

Answer 1

分析 第一次加入10g鹽酸，固體減少2.5g．可以猜測每10g鹽酸導致碳酸鈣反應掉2.5g，則第二次加入后固體剩余3g，第三次加入剩余1.6g．說明第二次正好碳酸鈣沒有完全反應，也就確定m就應該為3．最后1.6g應該為不能反應的雜質，即碳酸鈣的總質量為8g-1.6g=6.4g．進而計算．根據(jù)碳酸鈣分解的反應方程式來計算，并利用測得剩余固體中鈣元素的質量分數(shù)為50%來計算實際生成的二氧化碳的質量．

解答 解：
第一次加入10g鹽酸，固體減少2.5g．可以猜測每10g鹽酸導致碳酸鈣反應掉2.5g，則第二次加入后固體剩余3g，第三次加入剩余1.6g．說明第二次正好碳酸鈣沒有完全反應，也就確定m就應該為3．最后1.6g應該為不能反應的雜質，即碳酸鈣的總質量為8g-1.6g=6.4g．
樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)$\frac{6.4g}{8g}$×100%=80%
設6.4g碳酸鈣完全反應生成的二氧化碳的質量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
6.4g                                    x
$\frac{100}{44}=\frac{6.4g}{x}$
x=2.816g
10g碳酸鈣中鈣元素的質量為10g×$\frac{40}{100}$×100%=4g，
設實際生成的二氧化碳的質量為y，
由測得剩余固體中鈣元素的質量分數(shù)為50%，
則$\frac{4g}{10g-y}$×100%=50%，
解得y=2g，
答案：（1）樣品中的碳酸鈣的質量分數(shù)是80%；
（2）3；
（3）整個實驗過程中共生成二氧化碳的質量為2.816g；
（4）反應生成的二氧化碳2g．

點評 本題考查的是根據(jù)化學方程式的計算的知識，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．