Question

三（11）班學生將采集到的樣品用水沖洗后晾干，獲得了25.0g塊狀石灰石樣品．班級甲、乙兩組同學共利用這25.0g石灰石樣品分別進行了如下實驗．（假設樣品中其他雜質不參加反應，不考慮水、氯化氫逸出）

[實驗過程]
甲組：取一定質量的塊狀石灰石樣品于錐形瓶內，并加入10%的稀鹽酸Mg，恰好完全反應．（如圖a）
乙組：先把剩余的塊狀石灰石樣品研碎成粉末狀，然后全部置于錐形瓶內，并加入10%的稀鹽酸Ng，也恰好完全反應．（如圖b）

[數據處理]
（1）甲、乙兩組同學所用稀鹽酸的總質量：M+N=146g．
（2）兩組同學經數據處理得到釋放出二氧化碳的質量與反應時間的關系如下圖c
[問題討論]
（1）甲、乙兩組同學的實驗中，______組實驗消耗的時間更短．
（2）圖c中的數據Q等于______g，甲、乙兩組實驗中共產生二氧化碳氣體______g，兩次實驗中消耗的稀鹽酸質量比M：N=______．
（3）求石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據圖C可已知道每組同學實驗完全反應時所用的時間，比較即可；
（2）根據反應的化學方程式，得出各物質之間的質量比，列出比例式，即可計算出生成氣體的總質量和參與反應的CaCO₃的總質量，再根據兩組同學實驗中生成的氣體質量比，即可求出數據Q的值；
（3）根據質量分數公式和（2）中求出的參與反應的CaCO₃的總質量即可求出樣品中碳酸鈣的質量分數．
解答：解；（1）由數據圖可知，甲組同學在3分鐘時，反應已完全，而已組同學在4分多的時候反應才完全．
故答案為：甲．
（2）設甲、乙兩組同學的實驗中共生成二氧化碳的質量為x，參與反應的CaCO₃質量為y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73           44
y     146×10%      x
∴，
解之得：x=8.8g，y=20g
由圖c可知，甲、乙兩組同學的實驗中生成的氣體之比為1：3，
故甲組同學的實驗中生成氣體的質量Q為：8.8g×=2.2g，
故答案為：2.2、8.8、1：3．
（3）由（2）可知，參與反應的CaCO₃質量為20g，
故石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為：×100%=80%
答：石灰石樣品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．學生需認真觀察圖表，分析數量關系，才能正確答題．