Question

12．某化学兴趣小组为测定一种石灰石样品中碳酸钙的质量分数，进行如下实验
①称取25.0g石灰石样品，平均分成两份，并分别加工成块状和粉末状；
②将两份样品分别投入两个锥形瓶中，各加入足量的相同溶质质量分数的稀盐酸（样品所含杂质不溶于水也不与酸反应），测得生成二氧化碳的质量与反应时间的关系如图所示：（方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑）
（1）由图中曲线分析得出，影响该化学反应速率的因素是反应物间的接触面积
（2）每份样品充分反应后．生成二氧化碳的质量为4.4
（3）求该样品中碳酸钙的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据生成二氧化碳的质量与反应时间的关系图中等质量的粉末状石灰石与块状石灰石完全反应所消耗时间的关系，推断影响该化学反应速率的因索．
（2）根据生成二氧化碳的质量与反应时间的关系图，样品充分反应后，二氧化碳质量不再随反应时间延长而增加，此时所得二氧化碳质量为4.4g；
（3）由生成二氧化碳的质量，根据反应的化学方程式，可计算出样品中碳酸钙的质量，进而可计算出样品中的碳酸钙的质量分数．

解答 解：（1）由生成二氧化碳的质量与反应时间的关系图，可知等质量的粉末状的碳酸钙样品反应的速度更快一些，则反应物间的接触面积影响化学反应的速度．
（2）根据关系图可知，样品充分反应后，生成二氧化碳的质量为4.4g，
设样品中碳酸钙的质量为x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                   4.4g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$    
x=10.0g
样品中碳酸钙的质量分数为$\frac{10.0g}{12.5g}$×100%=80%．
答：（1）反应物间的接触面积；（2）4.4 （3）样品中碳酸钙的质量分数为80%．

点评 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，细致地分析生成二氧化碳的质量与反应时间的关系图，确定生成二氧化碳气体的质量是正确解答本题的关键．