Question

11．石灰石是生產(chǎn)玻璃、氯化鈣等多種化工產(chǎn)品的原料．某研究性學(xué)習(xí)小組為了測(cè)定當(dāng)?shù)氐V山石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取來(lái)了礦石樣品，并取稀鹽酸200g，平均分成4份，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

實(shí)  驗(yàn)	1	2	3	4
加入樣品質(zhì)量/g	5	10	15	20
生成CO2的質(zhì)量/g	1.76	3.52	4.4	m

（1）第3、4次反應(yīng)中礦石有剩余；
（2）表中m值是4.4；
（3）試計(jì)算這種石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）觀察并對(duì)比表格中的數(shù)據(jù)可知：第2次實(shí)驗(yàn)中加入的樣品和生成二氧化碳的質(zhì)量均為第一次實(shí)驗(yàn)的兩倍，同時(shí)可以判斷5g樣品能夠產(chǎn)生1.76g二氧化碳，而第3次加入樣品比第2次加入的樣品多5g，而生成的二氧化碳的質(zhì)量只產(chǎn)生了4.4g-3.52g=0.88g，說(shuō)明此時(shí)鹽酸已完全反應(yīng)，故3、4次實(shí)驗(yàn)中碳酸鈣有剩余；
（2）通過(guò)對(duì)表格中數(shù)據(jù)結(jié)合（1）的分析可以判定出m的值；
（3）由（1）中的分析可以知道，實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中樣品中碳酸鈣均完全反應(yīng)，所以碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可根據(jù)第1次或第2次實(shí)驗(yàn)中二氧化碳的質(zhì)量求出．根據(jù)化學(xué)方程式得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，即可求出參加反應(yīng)的CaCO₃的質(zhì)量，然后再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算即可；

解答 解：（1）觀察并對(duì)比表格中的數(shù)據(jù)可知：第2次實(shí)驗(yàn)中加入的樣品和生成二氧化碳的質(zhì)量均為第一次實(shí)驗(yàn)的兩倍，同時(shí)可以判斷5g樣品能夠產(chǎn)生1.76g二氧化碳，而第3次加入樣品比第2次加入的樣品多5g，而生成的二氧化碳的質(zhì)量只產(chǎn)生了4.4g-3.52g=0.88g，說(shuō)明此時(shí)鹽酸已完全反應(yīng)，故3、4次實(shí)驗(yàn)中碳酸鈣有剩余．
（2）因?yàn)榈?次反應(yīng)已是完全反應(yīng)，不再有氣體產(chǎn)生，故第四次反應(yīng)生成的氣體質(zhì)量的第三次的一樣多，即m的值為4.4．
（3）設(shè)第1次實(shí)驗(yàn)中樣品中的碳酸鈣的質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x                    1.76g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{1.76g}$
解之得：x=4g，
石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{4g}{5g}$×100%=80%．
答：石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
故答案為：
（1）3、4兩次；
（2）4.4；
（3）80%；

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生對(duì)完全反應(yīng)的概念的認(rèn)識(shí)，以及運(yùn)用化學(xué)方程式和質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算的能力．