Question

某一礦山上的石灰石樣品，其中只含二氧化硅雜質（二氧化硅是一種既不溶于水也不與鹽酸反應且耐高溫的固體）．某學校的同學們想測定該樣品中碳酸鈣的質量分數，他們選取了一塊石灰石樣品，將其敲打粉碎后，稱出6g放入燒杯內（燒杯質量為20g），然后加入50g某一定溶質質量分數的足量的稀鹽酸，用玻璃棒攪拌至不再產生氣泡為止．反應所需時間（t）和燒杯及其所盛物質總質量（m）的關系如下圖所示．
請完成下列問題：
（1）實驗結束時，理論上共放出二氧化碳的質量為________g．
（2）計算該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數．（保留一位小數）

Answer 1

解：（1）根據燒杯內物質的質量的減少求出二氧化碳的質量：76g-73.8g=2.2g，故答案為：2.2
（2）設6g樣品中碳酸鈣的質量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 2.2g

x=5g
則該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為：×100%=83.3%
答：該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為83.3%．
分析：根據反應時間曲線可查出碳酸鈣完全反應后放出氣體二氧化碳的質量，利用生成二氧化碳的質量計算出所取樣品中碳酸鈣質量，碳酸鈣質量與樣品質量比即樣品中碳酸鈣的質量分數．
點評：準確判斷圖中刻度值是正確解決本題一個重要細節，是正確判斷生成二氧化碳質量的關鍵．