Question

16．某化學興趣小組為了測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，取用15g石灰石樣品，把100.0g稀鹽酸平均分4次加入樣品中（樣品中的雜質既不與鹽酸反應，也不溶解于水），每次充分反應后實驗數據如下，請計算：

實驗次數	1	2	3	4
稀鹽酸的累計加入量/g	25.0	50.0	75.0	100.0
產生CO2的總質量/g	2.2	4.4	5.5	M

（1）表中M的值5.5．
（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數是多少？（保留一位小數）
（3）在右上圖中畫出生成二氧化碳氣體的質量與加入稀鹽酸的質量的關系．

Answer 1

分析 （1）根據第二次和第一次比較，鹽酸和二氧化碳都是第一次的2倍，但是第三次，鹽酸是第一次的三倍，而二氧化碳不是第一次的三倍，說明第三次碳酸鈣已經完全反應，所以M的值是5.5克；
（2）根據二氧化碳的質量可以計算參加反應的碳酸鈣的質量，然后計算質量分數；
（3）根據生成二氧化碳的質量是逐漸增加的，然后計算恰好完全反應的鹽酸的質量，然后進行作圖．

解答 解：（1）通過第二次和第一次比較，鹽酸和二氧化碳都是第一次的2倍，但是第三次，鹽酸是第一次的三倍，而二氧化碳不是第一次的三倍，說明第三次碳酸鈣已經完全反應，所以M的值是5.5克；
（2）設參加反應的碳酸鈣質量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
 x                   5.5g
 $\frac{100}{x}$=$\frac{73}{y}$=$\frac{44}{5.5g}$
   x=12.5g
所以碳酸鈣的質量分數為：$\frac{12.5g}{15g}$×100%=83.3%；
（3）稀鹽酸的質量分數為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
        73            44
         y×25g       2.2g
     $\frac{73}{y×25g}$=$\frac{44}{2.2g}$
      y=0.146=14.6%
所以參加反應的鹽酸質量為z
 CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
       73               44
    z×14.6%            5.5g
      $\frac{73}{z×14.6%}$=$\frac{44}{5.5g}$
      z=62.5g 
所以

故答案為：（1）5.5；
（2）83.3%；
（3）

點評 綜合分析數據，找出加放稀鹽酸生成氣體之間的質量關系為本題的解題關鍵．根據數據利用質量守恒定律求出四次實驗分別產生的二氧化碳的質量，進行分析計算出恰好完全反應時實際發生反應的稀鹽酸的質量．