Question

16．石灰石是蘭溪市的主要礦產之一，實驗中學某科學研究小組為了測定當地礦石中碳酸鈣的質量分數，取來了一些礦石樣品，并取200克一定質量分數的稀鹽酸，把稀鹽酸平均分成4等份后進行實驗，結果如下表：

實驗次數	1	2	3	4
加入樣品的質量  g	5	10	15	20
生成CO2的質量  g	1.76	3.52	4.4	m

求：（1）表中m的數值是4.4．
（2）這種石灰石礦中，碳酸鈣的質量分數．
（3）這種稀鹽酸溶質的質量分數．

Answer 1

分析 （1）觀察并對比表格中的數據可知：第2次實驗中的數據均為第一次實驗的兩倍，而第3次少，說明此時鹽酸已完全反應，故3、4次實驗中碳酸鈣有剩余；3、4次實驗中碳酸鈣有剩余，且生成二氧化碳的質量相等，即m=4.4；
（2）根據礦石中碳酸鈣完全反應的那次產生二氧化碳的質量計算出碳酸鈣的質量，用碳酸鈣的質量除以礦石的質量即可；
（3）根據二氧化碳的質量可以計算參加反應的鹽酸的質量，然后即可求出鹽酸的質量分數．

解答 解：（1）由表格中的數據可知，第3次反應已是完全反應，故第3、4次反應中的碳酸鈣的質量有剩余；因為第3次反應已是完全反應，不再有氣體產生，故第四次反應生成的氣體質量的第三次的一樣多，即m=4.4；
（2）由圖可知5g樣品完全反應產生1.76g 二氧化碳，設5克石灰石中碳酸鈣的質量為x，參加反應的鹽酸是y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73             44
x      y            1.76g
$\frac{100}{x}$=$\frac{73}{y}$=$\frac{44}{1.76g}$
x=4g
y=2.92g
石灰石中碳酸鈣的質量分數為：$\frac{4g}{5g}$×100%=80%；
（3）稀鹽酸溶質的質量分數為：$\frac{2.92g}{50g}$×100%=5.84%．
故答案為：（1）4.4；
（2）80%；
（3）5.84%．

點評 通過回答本題知道了通過圖表數據分析哪次完全反應，哪次有剩余的方法，并進一步鞏固了計算題的解題步驟，解答本題的關鍵是分析出第三次鹽酸已經被反應完了，再進一步進行推證即可．