Question

石灰石是我省的主要矿产之一．学校研究性学小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数．取来了矿石样品，并取稀盐酸200g，平均分成4份，进行实验，结果如下：

实验	1	2	3	4
加入样品的质量/g	5	10	15	20
生成CO2 的质量/g	1.76	3.52	4.4	m

（1）哪几次反应中矿石有剩余？
（2）试计算这种石灰石中碳酸钙的质量分数．
（3）上表中m值是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）观察并对比表格中的数据可知：第2次实验中加入的样品和生成二氧化碳的质量均为第一次实验的两倍，同时可以判断5g样品能够产生1.76g二氧化碳，而第3次加入样品比第2次加入的样品多5g，而生成的二氧化碳的质量只产生了4.4g-3.52g=0.88g，说明此时盐酸已完全反应，故3、4次实验中碳酸钙有剩余；
（2）由（1）中的分析可以知道，实验1和实验2中样品中碳酸钙均完全反应，所以碳酸钙的质量分数可根据第1次或第2次实验中二氧化碳的质量求出．根据化学方程式得出各物质之间的质量比，列出比例式，即可求出参加反应的CaCO₃的质量，然后再根据质量分数公式进行计算即可；
（3）通过对表格中数据结合（1）的分析可以判定出m的值．
解答：解：（1）由表格中的数据可知，第3次反应中的碳酸钙已完全反应且盐酸有剩余，故第3、4次反应中的碳酸钙的质量有剩余．
（2）设第1次实验中样品中的碳酸钙的质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x                    1.76g

解之得：x=4g，
石灰石中碳酸钙的质量分数为：×100%=80%．
答：石灰石中碳酸钙的质量分数为80%．
（3）因为第3次反应已是完全反应，不再有气体产生，故第四次反应生成的气体质量的第三次的一样多，即m的值为4.4．
故答案为：
（1）3、4两次；
（2）80%；
（3）4.4．
点评：本题主要考查学生对完全反应的概念的认识，以及运用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力．