Question

小东从海边捡来一些嵌有砂砾的贝壳主要成分是CaCO₃），为测定碳酸钙的含量，他做了如下实验：首先称取50g贝壳样品，然后将150mL的盐酸分5次加入（假设其余杂质均不与盐酸反应），实验过程中的数据记录如下：

稀盐酸的体积	第一次 30mL	第二次 30mL	第三次 30mL	第四次 30mL	第五次 30mL
剩余固体质量	40.0g	X	20.0g	10.0g	5.0g

求：
（1）X=

 

g；
（2）计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是

 

？
（3）若把二氧化碳收集起来，质量是多少？（写出计算过程）
（4）稀盐酸的体积为

 

mL时，碳酸钙恰好完全反应．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）分析实验过程中的数据记录，第一次加入稀盐酸50克时，固体质量减少10g，则可判断每加入稀盐酸50克则固体质量减少10g，推断第二次加入稀盐酸后剩余固体质量；
（2）由第五次加入稀盐酸50克时，固体质量减少5g的实验数据，可判断此时碳酸钙已完全反应，剩余固体为样品中的杂质，由此可计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数；
（3）利用反应的碳酸钙的质量，利用化学方程式计算出二氧化碳的质量，然后利用密度换算为体积．

解答：解：（1）由第一次的实验数据可知，每加入稀盐酸50克则固体质量减少10g，因此，第二次加入稀盐酸50克时，固体质量再减少10g，即X=40g-10g=30g；
故答案为：30；
（2）由第五次的实验数据可得，样品中含碳酸钙的质量=50g-5g=45g，则石灰石样品中碳酸钙的质量分数=

45g

50g

×100%=90%
（3）设50g固体完全参加反应生成二氧化碳的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100               44
45g               x

100

45g

=

44

x

解之得：x=19.8g
（4）由图示可知，30mL盐酸，能消耗10g碳酸钙，第五次只消耗了5g碳酸钙，故第五次只消耗了15mL的稀盐酸；故碳酸钙恰好完全反应，消耗稀盐酸的体积为30mL×4+15mL=135mL；
答：（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为90%；
（3）所生成二氧化碳的质量为19.8g．
（4）135mL．

点评：本题是借助于数学模型，利用图表的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力．