Question

5．石灰石是我省的主要礦產(chǎn)之一．學校研究性學習小組為了測定當?shù)氐V山石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，取來了一些礦石樣品，并取稀鹽酸200g，平均分成4份進行實驗
（CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑），結(jié)果如下表：

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

（1）哪幾次反應(yīng)中碳酸鈣有剩余？3、4
（2）上表中m的值是4.4
（3）試計算這種石灰石中碳酸鈣的質(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(yīng)，故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）（3）碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)可根據(jù)第1次或第2次實驗中二氧化碳的質(zhì)量求出．根據(jù)化學方程式得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，即可求出參加反應(yīng)的CaCO₃的質(zhì)量，然后再根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式進行計算即可．

解答 解：（1）由表格中的數(shù)據(jù)可知，第3次反應(yīng)已是完全反應(yīng)，故第3、4次反應(yīng)中的碳酸鈣的質(zhì)量有剩余．故填：3、4；
（2）因為第3次反應(yīng)已是完全反應(yīng)，不再有氣體產(chǎn)生，故第四次反應(yīng)生成的氣體質(zhì)量的第三次的一樣多，即m=4.4．故填：4.4；
（3）設(shè)第1次實驗中樣品中的碳酸鈣的質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x                                     1.76g
∴$\frac{100}{x}=\frac{44}{1.76g}$
解之得：x=4g，
石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{4g}{5g}×100%$=80%．
答：石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為80%．

點評 本題主要考查學生對完全反應(yīng)的概念的認識，以及運用化學方程式和質(zhì)量分數(shù)公式進行計算的能力．