Question

某化學興趣小組為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，取8g石灰石樣品，把40g稀鹽酸分為4次加入樣品中（雜質既不與鹽酸反應，也不溶于水），充分反應后過濾、干燥等操作，最后稱量，得實驗數據如下：

實驗次數	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀鹽酸的質量	10g	10g	10g	10g
剩余固體的質量	5.5g	m	1.2g	n

（1）第幾次實驗后石灰石樣品中的碳酸鈣已完全反應；
（2）求石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數；
（3）上表中m和n的數值均為多少？
（4）足量鹽酸與100t這種石灰石反應，能得到二氧化碳的質量是多少？

Answer 1

考點：根據化學反應方程式的計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水，因此由表中每次加入10g稀鹽酸固體減少的質量關系可判斷：每加入10g稀鹽酸固體應減少2.5g；據此規(guī)律，第二次10g稀鹽酸，剩余固體的質量=5.5g-2.5g=3g；第三次固體的質量減少為3g-1.2g=1.8g，小于2.5g，所以第三次鹽酸有剩余，碳酸鈣完全反應；第四次10g鹽酸沒有反應，固體的質量仍為1.2g，所以碳酸鈣質量=8g-1.2g=6.8g，根據石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數即可求出生成二氧化碳的質量．

解答：解：（1）由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水，因此由表中每次加入10g稀鹽酸固體減少的質量關系可判斷：每加入10g稀鹽酸固體應減少2.5g；據此規(guī)律，第二次10g稀鹽酸，剩余固體的質量=5.5g-2.5g=3g；第三次固體的質量減少為3g-1.2g=1.8g，小于2.5g，所以第三次鹽酸有剩余，碳酸鈣完全反應；故填：第3次；
（2）最后剩余固體質量為雜質的質量，所以石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數=

8g-1.2g

8g

×100%=85%；
（3）由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水，因此由表中每次加入10g稀鹽酸固體減少的質量關系可判斷：每加入10g稀鹽酸固體應減少2.5g；據此規(guī)律，第二次10g稀鹽酸，剩余固體的質量=5.5g-2.5g=3g，故m的質量為3g；第三次固體的質量減少為3g-1.2g=1.8g，小于2.5g，所以第三次鹽酸有剩余，碳酸鈣完全反應；第四次10g鹽酸沒有反應，固體的質量仍為1.2g，故n的值為1.2g；故填：3g；1.2g；
（4）設生成的CO₂的質量為x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
100t×85%             x

100

100t×85%

=

44

x

x=37.4t
答：（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為85%；（4）得到二氧化碳的質量是37.4t．

點評：根據圖表中剩余固體的質量，分析每次加入相同稀鹽酸所減少的質量即樣品中被反應掉碳酸鈣的質量，判斷出第四次加稀鹽酸后碳酸鈣完全反應，此為本題的突破口．