Question

12．为了探究影响化学反应速率的因素，某学习小组同学选取成分完全相同的大理石碎屑、块状大理石两种样品各15克，分别与足量的、溶质质量分数相同的稀盐酸反应（样品中杂质不与稀盐酸反应），实验装置如图．每隔2分钟读取一次电子天平的示数，据此计算生成的二氧化碳的质量，并记录前20分钟数据如表．
（1）实验中电子天平测得锥形瓶及其中的物质总质量发生变化，该实验遵循（填“遵循”或“不遵循”）质量守恒定律．
（2）实验过程中，通过观察如图装置中的容器内不再产生气泡现象可判断反应结束．
（3）结合表格分析，块状大理石与稀盐酸反应最终能生成5.5克二氧化碳．

时间/分	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
大理石碎屑生成的CO2质量	0	1.8	2.8	3.4	3.9	4.3	4.8	5.2	5.5	5.5	5.5
块状大理石生成的CO2质量	0	0.6	1.2	1.7	2.2	2.7	3.2	3.6	3.9	4.2	4.4

（4）当反应进行到20分钟时，块状大理石中有多少克碳酸钙与稀盐酸发生了反应？

Answer 1

分析 解：（1）根据质量守恒定律的适用范围解答；
（2）根据碳酸钙与盐酸反应的产物来回答实验现象；
（3）根据生成的气体质量不再改变考虑；
（4）根据20分钟时产生的二氧化碳的质量计算碳酸钙的质量．

解答 解：（1）该反应是化学变化都遵循质量守恒定律．
（2）因为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，所以容器内不再产生气泡，说明已经反应完；
（3）大理石碎屑与盐酸反应到16分钟，气体不再增加，说明已经反应完了，最多产生5.5g二氧化碳，查表可知，大理石碎屑完全反应生成的二氧化碳质量是5.5g，而块状大理石与其质量、成分都相同，所以完全反应生成的二氧化碳质量也是5.5g；
（4）解：20分钟时块状大理石生成CO₂的质量为4.4g．    
设：此时块状大理石中发生反应的CaCO₃质量为x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                   4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$
 解得x=10克
答：块状大理石中有10克碳酸钙与稀盐酸发生了反应．
故答案为：（1）遵循
（2）容器内不再产生气泡（或电子天平的示数不再变化）    
（3）5.5g；查表可知，大理石碎屑完全反应生成的二氧化碳质量是5.5克，而块状大理石与其质量、成分都相同，所以完全反应生成的二氧化碳质量也是5.5克
（4）10g

点评 解答本题的关键是要知道气体不再增加，说明反应已经停止，粉末状石灰石与块状石灰石与盐酸反应生成二氧化碳质量相同，只是块状反应速度慢．