Question

小组同学从海边捡来一些嵌有沙砾的贝壳（主要成分为碳酸钙），为测定贝壳中碳酸钙的质量分数，做了如下实验：取200mL的盐酸进行四次实验（杂质均不与盐酸反应）．实验过程中的数据记录如下：

实验次数	第1次	第2次	第3次	第4次
贝壳的质量/g	10	20	30	40
生成CO2的质量/g	3.52	7.04	8.8	m

请结合上述数据回答：
（1）贝壳有剩余的为

3和4

．
（2）第4次加入盐酸后，m为

8.8

g
（3）贝壳中含有碳酸钙的质量分数是多少？（本题要有计算过程）

Answer 1

分析：（1）通过观察图表可知，加入样品的质量和生成气体的质量比，据此找出完全反应是在第几次，说明盐酸被反应完，碳酸钙就有有剩余；
（2）由完全反应的概念可知m的值；
（3）写出反应的化学方程式，得出各物质之间的质量比，列出比例式，就可计算出第一次参与反应的CaCO₃的质量，然后再与第一次加入样品的质量比较，即可计算出该石灰石中碳酸钙的质量分数．

解答：解：（1）由图表可知，每加入10g样品可生成气体3.52g，8.8g-7.04g＜3.52g，故在第3次反应时已是完全反应，盐酸被反应完，样品有剩余．故答案为：3和4；
（2）在第3次反应时已是完全反应，盐酸被反应完，不可能再有气体产生，所以二氧化碳的质量为8.8g；
（3）设第一次参与反应的CaCO₃的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                   3.52g

100

44

=

x

3.52g

x=8g
则石灰石中碳酸钙的质量分数为

8g

10g

×100%=80%
答：该石灰石中碳酸钙的质量分数为80%．
故答案为：（1）3和4；  （2）8.8；（3）80%．

点评：本题主要考查学生对完全反应的认识和运用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力．分析实验所记录的数据时，注意数据变化量间的规律，利用变化规律判断完全反应时所涉及物质的质量．