Question

20．石灰石是我省的主要礦產(chǎn)之一．學校研究性學習小組為了測定當?shù)氐V山石灰石中碳酸鈣的質量分數(shù)，取來了一些礦石樣品50g，平均分成4份．進行實驗，結果如下：

實驗	1	2	3	4
加入鹽酸的質量/g	50	100	150	200
生成CO2的質量/g	1.76	3.52	4.4	m

（1）哪幾次反應中礦石有剩余？
（2）上表中m的數(shù)值是多少？
（3）試計算這種石灰石礦中碳酸鈣的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 觀察并對比表格中的數(shù)據(jù)可知：第2次實驗中的數(shù)據(jù)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；碳酸鈣的質量分數(shù)可根據(jù)第1次或第2次實驗中二氧化碳的質量求出．根據(jù)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(jù)質量分數(shù)公式進行計算即可．

解答 解：（1）由表格中的數(shù)據(jù)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(chǎn)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
∴$\frac{100}{x}=\frac{44}{1.76g}$
解之得：x=4g，
石灰石中碳酸鈣的質量分數(shù)為：$\frac{4g}{5g}$×100%=80%．
答：石灰石中碳酸鈣的質量分數(shù)為80%．
故答案為：（1）1、2；
（2）4.4；
（3）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(shù)公式進行計算的能力．