Question

16．石灰石是兰溪市的主要矿产之一，实验中学某科学研究小组为了测定当地矿石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品，并取200克一定质量分数的稀盐酸，把稀盐酸平均分成4等份后进行实验，结果如下表：

实验次数	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

求：（1）表中m的数值是4.4．
（2）这种石灰石矿中，碳酸钙的质量分数．
（3）这种稀盐酸溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）观察并对比表格中的数据可知：第2次实验中的数据均为第一次实验的两倍，而第3次少，说明此时盐酸已完全反应，故3、4次实验中碳酸钙有剩余；3、4次实验中碳酸钙有剩余，且生成二氧化碳的质量相等，即m=4.4；
（2）根据矿石中碳酸钙完全反应的那次产生二氧化碳的质量计算出碳酸钙的质量，用碳酸钙的质量除以矿石的质量即可；
（3）根据二氧化碳的质量可以计算参加反应的盐酸的质量，然后即可求出盐酸的质量分数．

解答 解：（1）由表格中的数据可知，第3次反应已是完全反应，故第3、4次反应中的碳酸钙的质量有剩余；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=4.4；
（2）由图可知5g样品完全反应产生1.76g 二氧化碳，设5克石灰石中碳酸钙的质量为x，参加反应的盐酸是y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73             44
x      y            1.76g
$\frac{100}{x}$=$\frac{73}{y}$=$\frac{44}{1.76g}$
x=4g
y=2.92g
石灰石中碳酸钙的质量分数为：$\frac{4g}{5g}$×100%=80%；
（3）稀盐酸溶质的质量分数为：$\frac{2.92g}{50g}$×100%=5.84%．
故答案为：（1）4.4；
（2）80%；
（3）5.84%．

点评 通过回答本题知道了通过图表数据分析哪次完全反应，哪次有剩余的方法，并进一步巩固了计算题的解题步骤，解答本题的关键是分析出第三次盐酸已经被反应完了，再进一步进行推证即可．