Question

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

實驗次數(shù)	1	2	3	4
加入樣品的質(zhì)量  g	5	10	15	20
生成CO2的質(zhì)量  g	1.76	3.52	4.4	m

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

Answer 1

分析 （1）觀察并對比表格中的數(shù)據(jù)可知：第2次實驗中的數(shù)據(jù)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(zhì)量相等，即m=4.4；
（2）根據(jù)礦石中碳酸鈣完全反應的那次產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量計算出碳酸鈣的質(zhì)量，用碳酸鈣的質(zhì)量除以礦石的質(zhì)量即可；
（3）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以計算參加反應的鹽酸的質(zhì)量，然后即可求出鹽酸的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）由表格中的數(shù)據(jù)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(zhì)量有剩余；因為第3次反應已是完全反應，不再有氣體產(chǎn)生，故第四次反應生成的氣體質(zhì)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(chǎn)生1.76g 二氧化碳，設5克石灰石中碳酸鈣的質(zhì)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(zhì)量分數(shù)為：$\frac{4g}{5g}$×100%=80%；
（3）稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)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(shù)據(jù)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(guān)鍵是分析出第三次鹽酸已經(jīng)被反應完了，再進一步進行推證即可．