Question

某興趣小組的同學為測定某石灰石中碳酸鈣（假設：石灰石中的雜質不與鹽酸反應）的質量分數，稱取一定質量的石灰石置于燒杯中，用某濃度的稀鹽酸100g，分5次加入，每次充分反應后，取出固體，經過濾、洗滌、干燥等操作后稱重，各次稀鹽酸用量和剩余固體質量記錄如下：

實驗次數	稀鹽酸的用量（g）	剩余固體的質量（g）
①	20	16.25
②	40	12.50
③	60	M
④	80	5.00
⑤	100	5.00

請細心觀查表格和圖象，回答下列問題：
（1）涉及反應的化學方程式為

 

；
（2）第

 

次石灰石中的碳酸鈣與鹽酸恰好反應完畢；
（3）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為

 

；
（4）表格中m=

 

g；
（5）該樣品完全反應生成二氧化碳的質量是

 

g．

Answer 1

分析：（1）碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，據此寫出反應的化學方程式即可；
（2）由圖示可知，剩余固體的質量為5.0g時，已是完全反應．對照表格可知，是第四次反應完畢；
（3）碳酸鈣和鹽酸充分反應后，剩余的固體物質就是雜質，根據“石灰石的質量-雜質質量=碳酸鈣的質量”計算出碳酸鈣的質量，然后根據質量分數公式計算出石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數；
（4）因為從①②次反應數據可知，每次剩余固體減少的質量都是3.75g，據此可以計算出第三次剩余固體的質量；
（5）根據碳酸鈣和稀鹽酸反應的化學方程式和參與反應的碳酸鈣的質量，就可計算出生成的二氧化碳的質量．

解答：解：（1）碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳．反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）剩余固體的質量為5.0g時，已是完全反應．故答案為：④．
（3）由圖示可知，反應前石灰石的質量為20g，碳酸鈣和鹽酸充分反應后，剩余的固體物質的質量為5g，故碳酸鈣的質量分數為：

20g-5g

20g

×100%=75%．
故答案為：75%．
（4）因為從①②次反應數據可知，每次剩余固體減少的質量都是3.75g，故m=12.5g-3.75g=8.75g．
故答案為：8.75g．
（5）設生成二氧化碳的質量為x，由于最后在20g固體中只有5g固體是不反應的，所以碳酸鈣的質量為20g-5g．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
100                 44
20g-5g              x
∴100：44=（20g-5g）：x，
解之得：x=6.6g
故答案為：6.6g．

點評：本題主要考查學生運用化學方程式和質量分數公式進行計算的能力．