Question

17．某学习小组从某客家围屋建筑维修现场搜集了一些旧墙灰进行研究．取12.0g旧墙灰（主要成分是碳酸钙）放入烧杯中，并加入足量稀盐酸（假设其他杂质不参加反应，不考虑H₂0、HCl逸出）．反应开始时，烧杯及所盛物质的总质量为300.0g．实验数据记录如下：

反应时间/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18
烧杯及所盛物质总质量/g	300.0	299.0	298.0	297.2	296.5	296.0	295.7	295.6	m	295.6

①该小组因故没有记录反应时间为16min的数据M．你由表中数据推测，M=295.6g．
②根据实验数据，在答题卡的坐标纸上绘制生成CO₂质量与反应时间关系的曲线．前3min生成CO₂的质量为1.5g．
③计算该旧端灰中钙元素的质量分数是多少？（精确到0.1%）

Answer 1

分析 ①对比数据，分析反应的进行，判断反应时间为16 min时的数据M的值；
②根据实验记录数据，绘制生成CO₂质量与反应时间关系的曲线，并查出前3 min生成CO₂的质量；
③根据反应的化学方程式，计算参加反应碳酸钙的质量，最终求出旧墙灰中碳酸钙的质量分数．

解答 解：①第14 min和第18 min烧杯及所盛物质的总质量相等，说明第14 min时反应已完成，故第16 min时烧杯及所盛物质的总质量为295.6g；
故答案为：295.6；
②根据实验数据，在坐标纸上绘制生成CO₂质量与反应时间关系的曲线；
故答案如图：
第3min时烧杯及所盛物质的总质量为298.5g，则生成二氧化碳质量=300g-298.5g=1.5g；
故答案为：1.5；
③设碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                     44
x                                        4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10.0g
旧墙灰中钙离子的质量分数为：$\frac{10.0g×\frac{40}{100}×100%}{12.0g}$×100%=33.3%
答：旧墙灰中钙的质量分数为33.3%．

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．