Question

18．某学校研究性学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品，并取盐酸200g，平均分成4份，进行实验，结果如下：

实验	1	2	3	4
加入矿石的质量/g	5	10	15	20
生成CO2的质量/g	1.76	3.52	4.4	m

（1）哪几次反应中矿石有剩余？3、4．
（2）上表中m的数值是4.4．
（3）试计算这种石灰石中碳酸钙的质量分数．

Answer 1

分析 （1）观察并对比表格中的数据可知：第2次实验中的数据均为第一次实验的两倍，而第3次少，说明此时盐酸已完全反应，故3、4次实验中碳酸钙有剩余，且生成二氧化碳的质量相等，即m=4.4；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）由表格中的数据可知，第3次反应已是完全反应，故第3、4次反应中的碳酸钙的质量有剩余．
（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．
（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                                       1.76g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{1.76g}$     解之得：x=4g，
石灰石中碳酸钙的质量分数为：$\frac{4g}{5g}×100%$=80%．
故答为：（1）3、4；（2）4.4；（3）石灰石中碳酸钙的质量分数为80%．

点评 本题主要考查学生对完全反应的概念的认识，以及运用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力．