Question

學校研究性學校小組為了測定石灰石中碳酸鈣的質量分數，取來了一些礦石樣品（雜質不與稀鹽酸反應）并取稀鹽酸200克，平均分成4份進行實驗，結果如下：

實驗編號	1	2	3	4
加入樣品的質量/克	5	10	15	20
生成氣體的質量/克	1.76	3.52	4.4	M

試求：（1）上述反應中碳酸鈣有剩余的實驗編號是______；
（2）上表中m的數值是______；
（3）該石灰石中碳酸鈣的質量分數為多少？（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】分析：（1）通過觀察圖表可知，加入樣品的質量和生成氣體的質量比，據此找出完全反應是在第幾次，說明鹽酸被反應完，碳酸鈣就有有剩余；
（2）由完全反應的概念可知m的值；
（3）寫出反應的化學方程式，得出各物質之間的質量比，列出比例式，就可計算出第一次參與反應的CaCO₃的質量，然后再與第一次加入樣品的質量比較，即可計算出該石灰石中碳酸鈣的質量分數．
解答：解：（1）由圖表可知，每加入5g樣品可生成氣體1.76g，4.4g-3.52g＜1.76g，故在第3次反應時已是完全反應，鹽酸被反應完，樣品有剩余．故答案為：3和4．
（2）在第3次反應時已是完全反應，鹽酸被反應完，不可能再有氣體產生，故答案為：4.4．
（3）設第一次參與反應的CaCO₃的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                   1.76g
∴
解之得：x=4g
則石灰石中碳酸鈣的質量分數為×100%=80%，
答：該石灰石中碳酸鈣的質量分數為80%．
點評：本題主要考查學生對完全反應的認識和運用化學方程式和質量分數公式進行計算的能力．