题目内容
学校研究性学校小组为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品（杂质不与稀盐酸反应）并取稀盐酸200克，平均分成4份进行实验，结果如下：| 实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 加入样品的质量/克 | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 生成气体的质量/克 | 1.76 | 3.52 | 4.4 | M |
（2）上表中m的数值是______；
（3）该石灰石中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
【答案】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5g样品可生成气体1.76g，4.4g-3.52g＜1.76g，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，故答案为：4.4．
（3）设第一次参与反应的CaCO3的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 1.76g
∴
解之得：x=4g
则石灰石中碳酸钙的质量分数为
×100%=80%，
答：该石灰石中碳酸钙的质量分数为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．
（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5g样品可生成气体1.76g，4.4g-3.52g＜1.76g，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，故答案为：4.4．
（3）设第一次参与反应的CaCO3的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 1.76g
∴
解之得：x=4g
则石灰石中碳酸钙的质量分数为
×100%=80%，答：该石灰石中碳酸钙的质量分数为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．
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学校研究性学校小组为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品（杂质不与稀盐酸反应）并取稀盐酸200克，平均分成4份进行实验，结果如下：
试求：（1）上述反应中碳酸钙有剩余的实验编号是 ；
（2）上表中m的数值是 ；
（3）该石灰石中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
| 实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 加入样品的质量/克 | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 生成气体的质量/克 | 1.76 | 3.52 | 4.4 | M |
（2）上表中m的数值是
（3）该石灰石中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
某学校研究性学习小组，以某工厂生产过程中产生的废弃物“红色铁泥”为研究对象，探究红色物质的成分，请你参与他们的活动．
【小组讨论】同学们对“铁泥”中所含红色物质作了如下猜想：
甲同学：红色物质是铜 乙同学：红色物质是氧化铁
丙同学：红色物质是氢氧化铁 丁同学：红色物质是氧化铁和氢氧化铁
【资料在线】①该厂“红色铁泥”主要是生产过程中使用铁触媒（一种催化剂）后的废弃物，除红色物质外，还含有通常不与酸、碱、氧气反应及受热不发生分解的物质； ②氢氧化铁受热时，会分解产生氧化铁和水．
【实验验证】为验证上述四位同学的猜想，小明、小红两位同学进行了如下实验：小明取一定量“红色铁泥”样品，加入稀硫酸，观察到有黄色溶液产生，于是得出“乙同学的猜想成立”的结论；
小红同学按下列顺序进行实验：先取适量已晒干的“红色铁泥”，称量其质量为m1g； 再将“红色铁泥”置于坩埚中充分加热并在干燥器中冷却后，称量其质量为m2g．
【问题讨论】请回答下列问题：
（1）其他同学一致认为，小明同学得出的“乙同学的猜想成立”的结论不合理，理由是 ；
（2）针对小红同学的实验操作及测定的两个数据，进行分析：
①若甲同学的猜想成立，则实验中反应的化学方程式为 ；
②若m1=m2，则 （填“甲”、“乙”或“丙”）同学的猜想成立；
【拓展应用】
应用之一：若“红色铁泥”中“红色物质是氢氧化铁”，可应用下列实验方案回收“红色铁泥”中的铁元素制得“铁红”（化学式为Fe2O3，是红色油漆的重要原料）：
（1）上述过程中发生了三个反应，写出其中的一个化学方程式： ；
（2）a、b是同一实验操作，该操作需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和 ；
（3）若通过上述途径获得的“铁红”的纯度（Fe2O3的质量分数）不高，试分析可能的原因 （说出一点即可）．
应用之二：为了测定用以上方法制得的“铁红”的纯度，同学们又进行了下列实验探究．请你参与过程分析与交流．
查阅资料：草酸（乙二酸H2C2O4）在浓H2SO4存在下发生下列反应：H2C2O4
CO↑+CO2↑+H2O
实验准备：按右图安装好实验装置：
实验数据：取10g“铁红”样品进行实验，所得实验数据有右表所示甲、乙两组：
分析讨论：
（1）同学们拟用纯净的CO还原“铁红”，所设计的实验装置中B、C盛放的试剂的作用依次是 、 ；
（2）从环保角度看，请你提出改进该实验装置的建议 ；
（3）从实验安全和实验操作程序看，首先要检查装置的气密性，实验开始先加热 （填“A”或“D”）处，实验结束时，应 （填“先”或“后”）停止D处的加热；
（4）同学们认为，若用乙组数据进行计算“铁红”的纯度，则实验测定结果却偏大，分析造成偏大的原因可能是 ；
（5）请依据甲组数据，计算该“铁红”样品的纯度．（写出计算的过程）
【小组讨论】同学们对“铁泥”中所含红色物质作了如下猜想：
甲同学：红色物质是铜 乙同学：红色物质是氧化铁
丙同学：红色物质是氢氧化铁 丁同学：红色物质是氧化铁和氢氧化铁
【资料在线】①该厂“红色铁泥”主要是生产过程中使用铁触媒（一种催化剂）后的废弃物，除红色物质外，还含有通常不与酸、碱、氧气反应及受热不发生分解的物质； ②氢氧化铁受热时，会分解产生氧化铁和水．
【实验验证】为验证上述四位同学的猜想，小明、小红两位同学进行了如下实验：小明取一定量“红色铁泥”样品，加入稀硫酸，观察到有黄色溶液产生，于是得出“乙同学的猜想成立”的结论；
小红同学按下列顺序进行实验：先取适量已晒干的“红色铁泥”，称量其质量为m1g； 再将“红色铁泥”置于坩埚中充分加热并在干燥器中冷却后，称量其质量为m2g．
【问题讨论】请回答下列问题：
（1）其他同学一致认为，小明同学得出的“乙同学的猜想成立”的结论不合理，理由是
（2）针对小红同学的实验操作及测定的两个数据，进行分析：
①若甲同学的猜想成立，则实验中反应的化学方程式为
②若m1=m2，则
【拓展应用】
应用之一：若“红色铁泥”中“红色物质是氢氧化铁”，可应用下列实验方案回收“红色铁泥”中的铁元素制得“铁红”（化学式为Fe2O3，是红色油漆的重要原料）：
（1）上述过程中发生了三个反应，写出其中的一个化学方程式：
（2）a、b是同一实验操作，该操作需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和
（3）若通过上述途径获得的“铁红”的纯度（Fe2O3的质量分数）不高，试分析可能的原因
应用之二：为了测定用以上方法制得的“铁红”的纯度，同学们又进行了下列实验探究．请你参与过程分析与交流．
查阅资料：草酸（乙二酸H2C2O4）在浓H2SO4存在下发生下列反应：H2C2O4
| 浓硫酸 |
| △ |
实验准备：按右图安装好实验装置：
实验数据：取10g“铁红”样品进行实验，所得实验数据有右表所示甲、乙两组：
| 甲组数据 | 乙组数据 | ||
| 玻璃管连同样品的质量 | E装置连同药品的质量 | ||
| 实验前 | 试验后 | 实验前 | 试验后 |
| 60g | 57.6g | 100g | 107g |
（1）同学们拟用纯净的CO还原“铁红”，所设计的实验装置中B、C盛放的试剂的作用依次是
（2）从环保角度看，请你提出改进该实验装置的建议
（3）从实验安全和实验操作程序看，首先要检查装置的气密性，实验开始先加热
（4）同学们认为，若用乙组数据进行计算“铁红”的纯度，则实验测定结果却偏大，分析造成偏大的原因可能是
（5）请依据甲组数据，计算该“铁红”样品的纯度．（写出计算的过程）
学校研究性学校小组为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品（杂质不与稀盐酸反应）并取稀盐酸200克，平均分成4份进行实验，结果如下：
试求：（1）上述反应中碳酸钙有剩余的实验编号是______；
（2）上表中m的数值是______；
（3）该石灰石中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
| 实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 加入样品的质量/克 | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 生成气体的质量/克 | 1.76 | 3.52 | 4.4 | M |
（2）上表中m的数值是______；
（3）该石灰石中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
