Question

學校研究性學習小組為了測定某地礦石石灰石中碳酸鈣的質量分數，取來了一些礦石樣品，并取稀鹽酸200克平均分成4份，進行實驗，結果如下：

實 驗	1	2	3	4
加入樣品的質量∕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該石灰石樣品的純度．

Answer 1

分析：①根據實驗結果數據表，5g石灰石完全反應可以生成二氧化碳1.76g，若15g石灰石完全反應生成二氧化碳質量=1.76g×3=5.28g，而實驗中僅放出4.4g二氧化碳，說明此時石灰石沒有完全反應，沒有完全反應是由于稀鹽酸不足；
②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；
③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第三次實驗50g稀鹽酸量不足石灰石沒完全反應，第四次實驗石灰石增加到20g時，50g稀鹽酸依然量不足而石灰石沒有完全反應；
故填：3、4；
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；
故填：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

100

x

=

44

1.76g

解之得：x=4g，
該石灰石樣品的純度為：

4g

5g

×100%=80%
答：該石灰石樣品的純度為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．