题目内容

14．我国许多地区有丰富的石灰石矿，这种石灰石矿的主要成分是CaCO3，也含有一些杂质．某研究性学习小组为分析其中碳酸钙含量的大小，取这种石灰石与稀盐酸反应分析，有关数据如表：
实 验 序 号ⅠⅡⅢⅣⅤ
稀盐酸质量/g255075100125
产生气体质量/g3.54.46.66.6x
备  注①所加稀盐酸为同种稀盐酸，所含主要成分HCl质量分数相同；
②样品质量相同，分别为20g．
（1）经检验：记录的数据中有一个是错误的，该数据可能是第Ⅰ号实验记录的数据．
（2）第V号实验中，x的数据是6.6．
（3）计算样品中碳酸钙的质量分数．

分析 （1）由于碳酸钙与稀盐酸反应能产生二氧化碳气体并从烧杯中逸出，从而造成烧杯及样品和稀盐酸的质量减少，杂质与稀盐酸反应不产生气体，不会造成烧杯及样品和稀盐酸的质量减少．只要有碳酸钙和稀盐酸存在并接触，二者就会一直反应，直到其中一种物质完全反应为止．由表中时间和质量数据的变化情况，可以确定出错误的质量数据．（2）按表中得到气体的数据规律得出第V号实验中，x的数据．（3）碳酸钙的质量分数可根据第2次或第3次实验中二氧化碳的质量求出．根据化学方程式得出各物质之间的质量比，列出比例式，即可求出参加反应的CaCO3的质量，然后再根据质量分数公式进行计算即可．

解答 解：（1）碳酸钙与稀盐酸反应产生二氧化碳气体从烧杯中逸出，从而造成烧杯及样品和稀盐酸的质量减少，杂质与稀盐酸反应不产生气体，不会造成烧杯及样品和稀盐酸的质量减少．由表中数据可知：Ⅲ时产生气体的质量相等，均为6.6g，比Ⅱ时的质量多2.2g，也就是在碳酸钙反应完之前说每加25g稀盐酸时会产生2.2g气体，因此Ⅰ中数据不可能．
（2）Ⅲ时和Ⅳ时产生气体的质量相等，均为6.6g，故第V号实验已反应完成，第V号实验中，x的数据是6.6．
（3）设实验中20g样品中的碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100                   44
x                    6.6g
∴$\frac{100}{x}=\frac{44}{6.6g}$
解之得：x=15g，
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80%．
故答案为：（1）；（2）6.6；（3）75%．

点评 本题主要考查化学反应的连续性、有关化学式的计算、质量分数的计算和有关化学方程式的计算．
只要反应物能够接触，反应就会一直进行下去，不会停止，直到一种物质或全部反应物完全反应时为止，中间不会间断．
进行元素质量比的计算时，相对原子质量与原子个数必须要对应、并相乘、再相比．

练习册系列答案
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