Question

16．某課外小組，用大理石與鹽酸反應制取二氧化碳（大理石雜質不與鹽酸反應）．甲、乙、丙三同學分別進行實驗，實驗數據如表（燒杯的質量為25.0g）．

	燒杯+鹽酸	大理石	充分反應后燒杯+剩余物
甲	75.0g	13.2g	83.8g
乙	75.0g	16.0g	86.6g
丙	95.0g	13.2g	103.8g

（1）甲同學所取的鹽酸與大理石恰好完全反應．
（2）計算大理石中碳酸鈣的質量分數（計算結果精確到0.1%）．
（3）計算恰好完全反應的那位同學所得溶液的溶質質量分數．（計算結果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）對比每組實驗所產生二氧化碳的質量，可發現所得二氧化碳氣體質量相等；據此，各位同學實驗數據，判斷鹽酸與大理石恰好完全反應時稀鹽酸與大理石的質量關系；
（2）利用甲同學所取的鹽酸與大理石恰好完全反應時所得數據，由質量守恒定律計算出反應生成二氧化碳的質量；利用二氧化碳的質量，根據反應的化學方程式，計算反應消耗碳酸鈣的質量，碳酸鈣質量與大理石樣品質量的比可計算大理石中碳酸鈣的質量分數；
（3）根據二氧化碳的質量求出生成氯化鈣的質量，進而求出恰好完全反應的那位同學所得溶液的溶質質量分數即可．

解答 解：（1）由甲、丙兩同學的實驗數據，產生4.4g二氧化碳需要13.2g大理石完全反應；由甲、乙兩同學的實驗數據，產生4.4g二氧化碳需要75.0g-25.0g=50.0g稀鹽酸完全反應；由此可判斷，甲同學所取的鹽酸與大理石恰好完全反應；
故答案為：甲；
（2）設參加反應的大理石的質量為x，生成氯化鈣的質量為y．
生成二氧化碳的質量=75.0g+13.2g-83.8g=4.4g
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   111             44
x                       y                4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{111}{y}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g
y=11.1g
大理石中碳酸鈣的質量分數=$\frac{10g}{13.2g}$×100%=75.8%
（3）恰好完全反應所得溶液的溶質質量分數=$\frac{11.1g}{75g-25g+10g-4.4g}×100%$=19.6%
答：（2）大理石中碳酸鈣的質量分數為75.8%；
（3）恰好完全反應所得溶液的溶質質量分數為19.6%．

點評 把握住記錄數據中在發生著變化的數據，分析數據變化的原因或變化的規律，這是分析實驗數據的一種常用方法．