Question

某兴趣小组为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用4g石灰石样品，把40g稀盐酸（氯化氢的水溶液）分4次加入样品中（样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶解于水），充分反应后经过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如下：

稀盐酸的用量	剩余固体的质量
第一次加入10g	3.0g
第二次加入10g	2.0g
第三次加入10g	1.0g
第四次加入10g	0.6g

（1）从以上数据可知，这四次实验中，第______次石灰石样品中碳酸钙完全反应
（2）求石灰石样品中碳酸钙的质量分数．
（3）煅烧50t这种石灰石，能得到二氧化碳气体多少吨？

Answer 1

解：（1）根据表中的实验数据可得，每加入10g稀盐酸，固体质量减少=（4.0-3.0）g=1.0g，第四次加入稀盐酸后，固体减少的质量=1.0g-0.6g=0.4g，小于1.0g，即此时碳酸钙已完全反应；
故答案为：四；
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数=×100%=85%
（3）设能得到二氧化碳的质量为x
CaCO₃CaO+CO₂↑
100             44
50t×85%=42.5t  x
=  x=18.7t
答：（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为85%；（3）能得到二氧化碳气体18.7吨．
分析：（1）由于样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶解于水，因此由表中每次加入10g稀盐酸固体减少的质量关系可判断：每加入10g稀盐酸固体应减少1.0g；据此规律，由第四次加入盐酸后固体质量的减少值小于1.0g可判断此次反应后碳酸钙已完全反应；
（2）利用样品质量与剩余固体质量差，可计算出样品中碳酸钙的质量，由此求出石灰石样品中碳酸钙的质量分数；
（3）根据碳酸钙高温下分解反应的化学方程式，确定分解的碳酸钙与放出二氧化碳的质量关系，可由石灰石中碳酸钙的质量计算求出能得到二氧化碳气体的质量．
点评：根据图表中剩余固体的质量，分析每次加入相同稀盐酸所减少的质量即样品中被反应掉碳酸钙的质量，判断出第四次加稀盐酸后碳酸钙完全反应，此为本题的突破口．