Question

9．为了探究影响化学反应速率的因素，某学习小组同学选取成分完全相同的大理石碎屑、块状大理石两种样品各15克，分别与足量的、溶质质量分数相同的稀盐酸反应（样品中杂质不与稀盐酸反应），实验装置如图．每隔2分钟读取一次电子天平的示数，据此计算生成的二氧化碳的质量，并记录前20分钟数据如下表．（碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑）
（1）CaCO₃中碳元素的质量分数是12%．
（2）实验过程中，通过观察如图装置中的电子天平读数不再变化现象可判断反应结束．
（3）结合表格分析，块状大理石与稀盐酸反应最终能生成5.5克二氧化碳．

时间/分	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
大理石碎屑生成的CO2质量/克	0	1.8	2.8	3.4	3.9	4.3	4.8	5.2	5.5	5.5	5.5
块状大理石生成的CO2质量/克	0	0.6	1.2	1.7	2.2	2.7	3.2	3.6	3.9	4.2	4.4

（4）当反应进行到20分钟时，块状大理石中有多少克碳酸钙与稀盐酸发生了反应？（要求写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钙的化学式求算碳元素的质量分数；
（2）根据给出的数据，待电子天平读数不再变化时反应结束；
（3）由于块状和粉末状影响的是反应的快慢而质量相同时不影响生成物的质量，所以最终得到的气体的质量和粉末状相同；
（4）根据20分钟时，块状大理石对应的二氧化碳气体的质量为4.4g和对应的化学方程式求算反应的碳酸钙的质量．

解答 解：
（1）CaCO₃中碳元素的质量分数为$\frac{12}{40+12+16×3}$×100%=12%；
（2）根据给出的数据，待电子天平读数不再变化时反应结束；
（3）由于块状和粉末状影响的是反应的快慢而质量相同时不影响生成物的质量，所以最终得到的气体的质量和粉末状相同，所以块状大理石与稀盐酸反应最终能生成 5.5克二氧化碳；
（4）20分钟时，块状大理石对应的二氧化碳气体的质量为4.4g．
设此时反应的碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x                                         4.4g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{4.4g}$
x=10g
故答案为：
（1）12%；（2）电子天平读数不再变化；（3）5.5；（4）10g．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．