Question

15．某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16g，把80g稀盐酸分4次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）．请计算：

序号	加入稀盐酸的质量/g	剩余固体的质量/g
第1次	20	11
第2次	20	6
第3次	20	2.8
第4次	20	n

（1）上表中n的数值为2.8；
（2）样品中碳酸钙的质量分数为82.5%；
（3）求该16g石灰石样品与80g稀盐酸完全反应后所产生的二氧化碳质量．（要求：写出计算步骤，计算结果保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中n的数值为2.8．
（2）根据图表数据可知，完全反应后，剩余固体物质的质量为2.8g，石灰石样品的质量减去剩余固体物质的质量就是样品中碳酸钙的质量，然后根据质量分数公式计算即可．
（3）根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式和碳酸钙的质量，即可计算出生成二氧化碳的质量进行解答．

解答 解：（1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中n的数值为2.8．
（2）样品中碳酸钙的质量分数=$\frac{16g-2.8g}{16g}$×100%=82.5%．
答：样品中碳酸钙的质量分数为82.5%．
（3）设生成二氧化碳的质量为x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
16g-2.8g              x
$\frac{100}{16g-2.8g}$=$\frac{44}{x}$
解之得：x=5.8g
答：反应生成的二氧化碳的质量是5.8g．

点评 本题主要考查学生根据反应原理进行分析数据的能力，最后固体质量不减少，即为杂质的质量．