Question

17．石灰石是主要礦產(chǎn)品之一，某學校研究性學習小組為了測量當?shù)氐V石山石灰石中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)，取一些礦石樣品，并取稀鹽酸200克，平均分成4份，進行實驗，結果如下：

實驗	1	2	3	4
加樣品的質(zhì)量（克）	5	10	15	20
生成CO2的質(zhì)量（克）	1.76	3.52	4.4	m

問：（1）哪幾次反應中礦石有剩余？3、4
（2）上表中m的數(shù)值是4.4
（3）試計算這種石灰石中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗結果數(shù)據(jù)表，5g石灰石完全反應可以生成二氧化碳1.76g，若15g石灰石完全反應生成二氧化碳質(zhì)量=1.76g×3=5.28g，而實驗中僅放出4.4g二氧化碳，說明此時石灰石沒有完全反應，沒有完全反應是由于稀鹽酸不足；
（2）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(zhì)量相等，即m=4.4；
（3）根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)可根據(jù)第1次或第2次實驗中二氧化碳的質(zhì)量求出．根據(jù)化學方程式得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，即可求出參加反應的CaCO₃的質(zhì)量，然后再根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式進行計算即可．

解答 解：（1）第三次實驗50g稀鹽酸量不足石灰石沒完全反應，第四次實驗石灰石增加到20g時，50g稀鹽酸依然量不足而石灰石沒有完全反應；
（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(zhì)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(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x                    1.76g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{1.76g}$
x=4g
該石灰石樣品的純度為：$\frac{4g}{5g}$×100%=80%．
故答案為：（1）3、4；
（2）4.4；
（3）該石灰石樣品的純度為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(zhì)量分數(shù)公式進行計算的能力．