Question

18．兴趣小组的四位男同学对学校角落的一堆石灰石产生了兴趣，他们想知道其中含碳酸钙的质量分数，于是他们取来了一些石灰石样品，先将其粉碎，并取稀盐酸200g，平均分成4份，每人进行了一次实验（杂质与稀盐酸反应），结果如下：

实  验	1	2	3	4
加入样品的质量/g	5	10	15	20
生成CO2的质量/g	1.54	3.08	4.4	m

（1）将石灰石粉碎的目的：增大石灰石与盐酸的接触面积，加快反应速率
（2）m的数值等于4.4
（3）请你协助他们计算这种石灰石样品中碳酸钙的质量分数？（写出完整的计算过程）

Answer 1

分析 碳酸钙的质量分数可根据第1次或第2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）为避免样品中碳酸钙不能完成反应，可把样品粉碎，增大样品与盐酸的接触面积，此举还可以加快反应的速率；
故答案为：增大石灰石与盐酸的接触面积，加快反应速率．
（2）因为第3次反应已是完全反应，不再有气体产生，故第四次反应生成的气体质量的第三次的一样多，即m=4.4．故填：4.4；
（3）设第1次实验中样品中的碳酸钙的质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
 x                  1.54g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{1.54g}$，
解之得：x=3.5g，
石灰石中碳酸钙的质量分数为：$\frac{3.5g}{5g}$×100%=70%．
答：石灰石中碳酸钙的质量分数为80%．

点评 通过回答本题知道了通过图表数据分析哪次完全反应，哪次有剩余的方法，并进一步巩固了计算题的解题步骤，解答本题的关键是分析出第三次盐酸已经被反应完了，再进一步进行推证即可．