Question

19．我区盐井街道办事处有丰富的石灰石资源，学校化学兴趣小组的同学为测定石灰石中碳酸钙的质量分数，称取20g研碎的石灰石粉末进行四次高温加热、冷却、称量剩余固体的重复操作（已知：杂质中不含钙元素，且不参加反应）．记录数据如下：

操作顺序	第一次	第二次	第三次	第四次
剩余固体质量（g）	14.5	13.9	13.4	13.4

请计算：
（1）完全反应后产生的二氧化碳质量；
（2）石灰石中碳酸钙的质量分数；
（3）反应后剩余固体中钙元素的质量分数（精确到0.1）．

Answer 1

分析 碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，反应前后的质量差即为反应生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳质量可以计算碳酸钙质量和生成的氧化钙质量，进一步可以计算石灰石中碳酸钙的质量分数和反应后剩余固体中钙元素的质量分数．

解答 解：（1）完全反应后产生的二氧化碳质量为：20g-13.4g=6.6g，
答：生成了6.6g二氧化碳．
（2）设碳酸钙质量为x，生成氧化钙质量为y，
CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，
100                56      44
x                    y      6.6g
$\frac{100}{x}$=$\frac{56}{y}$=$\frac{44}{6.6g}$，
x=15g，y=8.4g，
石灰石中碳酸钙的质量分数为：$\frac{15g}{20g}$×100%=75%，
答：石灰石中碳酸钙的质量分数为75%．
（3）8.4g氧化钙中钙元素质量为：8.4g×$\frac{40}{56}$×100%=6g，
反应后剩余固体中钙元素的质量分数为：$\frac{6g}{13.4g}$×100%=44.8%，
答：反应后剩余固体中钙元素的质量分数为44.8%．

点评 差量法在计算中的应用很广泛，解答的关键是要分析出物质的质量差与要求的未知数之间的关系，再根据具体的数据求解．