Question

9．為了探究影響化學反應速率的因素，某學習小組同學選取成分完全相同的大理石碎屑、塊狀大理石兩種樣品各15克，分別與足量的、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的稀鹽酸反應（樣品中雜質(zhì)不與稀鹽酸反應），實驗裝置如圖．每隔2分鐘讀取一次電子天平的示數(shù)，據(jù)此計算生成的二氧化碳的質(zhì)量，并記錄前20分鐘數(shù)據(jù)如下表．（碳酸鈣與稀鹽酸反應的化學方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑）
（1）CaCO₃中碳元素的質(zhì)量分數(shù)是12%．
（2）實驗過程中，通過觀察如圖裝置中的電子天平讀數(shù)不再變化現(xiàn)象可判斷反應結(jié)束．
（3）結(jié)合表格分析，塊狀大理石與稀鹽酸反應最終能生成5.5克二氧化碳．

時間/分	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
大理石碎屑生成的CO2質(zhì)量/克	0	1.8	2.8	3.4	3.9	4.3	4.8	5.2	5.5	5.5	5.5
塊狀大理石生成的CO2質(zhì)量/克	0	0.6	1.2	1.7	2.2	2.7	3.2	3.6	3.9	4.2	4.4

（4）當反應進行到20分鐘時，塊狀大理石中有多少克碳酸鈣與稀鹽酸發(fā)生了反應？（要求寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳酸鈣的化學式求算碳元素的質(zhì)量分數(shù)；
（2）根據(jù)給出的數(shù)據(jù)，待電子天平讀數(shù)不再變化時反應結(jié)束；
（3）由于塊狀和粉末狀影響的是反應的快慢而質(zhì)量相同時不影響生成物的質(zhì)量，所以最終得到的氣體的質(zhì)量和粉末狀相同；
（4）根據(jù)20分鐘時，塊狀大理石對應的二氧化碳氣體的質(zhì)量為4.4g和對應的化學方程式求算反應的碳酸鈣的質(zhì)量．

解答 解：
（1）CaCO₃中碳元素的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{12}{40+12+16×3}$×100%=12%；
（2）根據(jù)給出的數(shù)據(jù)，待電子天平讀數(shù)不再變化時反應結(jié)束；
（3）由于塊狀和粉末狀影響的是反應的快慢而質(zhì)量相同時不影響生成物的質(zhì)量，所以最終得到的氣體的質(zhì)量和粉末狀相同，所以塊狀大理石與稀鹽酸反應最終能生成 5.5克二氧化碳；
（4）20分鐘時，塊狀大理石對應的二氧化碳氣體的質(zhì)量為4.4g．
設此時反應的碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x                                         4.4g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{4.4g}$
x=10g
故答案為：
（1）12%；（2）電子天平讀數(shù)不再變化；（3）5.5；（4）10g．

點評 根據(jù)化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．