Question

11．某化學興趣小組為測定一種石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數，進行如下實驗：
①稱取25.0g石灰石樣品，平均分成兩份，并分別加工成塊狀和粉末狀；
②將兩份樣品分別投入兩個錐形瓶中，各加入足量的相同溶質質量分數的稀鹽酸（樣品所含雜質不溶于水也不與酸反應），測得生成二氧化碳的質量與反應時間的關系如圖所示：
請回答：
（1）每份樣品充分反應后，生成二氧化碳的質量為4.4g；該樣品中碳酸鈣的質量分數為80%．
（2）由圖中曲線分析得出，影響該化學反應速率的因索是反應物之間的接觸面積大小．
（3）在工業上用石灰石制生石灰（氧化鈣）的反應方程式為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂
若用該樣品石灰石125t制生石灰（樣品中的雜質不會發生反應），問可以制得含雜質的生石灰質量是多少？（要求寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）根據生成二氧化碳的質量與反應時間的關系圖，樣品充分反應后，二氧化碳質量不再隨反應時間延長而增加，此時所得二氧化碳質量為4.4g；由生成二氧化碳的質量，根據反應的化學方程式，可計算出樣品中碳酸鈣的質量，進而可計算出樣品中的碳酸鈣的質量分數；
（2）根據生成二氧化碳的質量與反應時間的關系圖中等質量的粉末狀石灰石與塊狀石灰石完全反應所消耗時間的關系，推斷影響該化學反應速率的因索．
（3）根據碳酸鈣的質量求出氧化鈣的質量即可．

解答 解：根據關系圖可知，樣品充分反應后，生成二氧化碳的質量為4.4g
設樣品中碳酸鈣的質量為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                   4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10.0g
樣品中碳酸鈣的質量分數為$\frac{10.0g}{12.5g}$×100%=80%．
故填：4.4；80%；
（2）由生成二氧化碳的質量與反應時間的關系圖，可知等質量的粉末狀的碳酸鈣樣品反應的速度更快一些，則反應物間的接觸面積影響化學反應的速度；故填：反應物之間的接觸面積大小；
（3）解：設制得CaO的質量為x
CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂
100        56
125t×80%   x
$\frac{100}{125t×80%}=\frac{56}{x}$
解得x=56t
則含有雜質的生石灰質量：56t+125t（1-80%）=81t
答：可制得含有雜質的生石灰質量為81t．

點評 本題難度不大，掌握根據化學方程式的計算即可正確解答本題，細致地分析生成二氧化碳的質量與反應時間的關系圖，確定生成二氧化碳氣體的質量是正確解答本題的關鍵