Question

18．某學校研究性學習小組為了測定當地礦山石灰石中碳酸鈣的質量分數，取來了一些礦石樣品，并取鹽酸200g，平均分成4份，進行實驗，結果如下：

實驗	1	2	3	4
加入礦石的質量/g	5	10	15	20
生成CO2的質量/g	1.76	3.52	4.4	m

（1）哪幾次反應中礦石有剩余？3、4．
（2）上表中m的數值是4.4．
（3）試計算這種石灰石中碳酸鈣的質量分數．

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，且生成二氧化碳的質量相等，即m=4.4；碳酸鈣的質量分數可根據第1次或第2次實驗中二氧化碳的質量求出．根據化學方程式得出各物質之間的質量比，列出比例式，即可求出參加反應的CaCO₃的質量，然后再根據質量分數公式進行計算即可．

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．
（2）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．
（3）設第1次實驗中樣品中的碳酸鈣的質量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x                                       1.76g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{1.76g}$     解之得：x=4g，
石灰石中碳酸鈣的質量分數為：$\frac{4g}{5g}×100%$=80%．
故答為：（1）3、4；（2）4.4；（3）石灰石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概念的認識，以及運用化學方程式和質量分數公式進行計算的能力．