Question

某兴趣小组的同学为测定某石灰石中碳酸钙（假设：石灰石中的杂质不与盐酸反应）的质量分数，称取一定质量的石灰石置于烧杯中，用某浓度的稀盐酸100g，分5次加入，每次充分反应后，取出固体，经过滤、洗涤、干燥等操作后称重，各次稀盐酸用量和剩余固体质量记录如下：

实验次数	稀盐酸的用量（g）	剩余固体的质量（g）
①	20	16.25
②	40	12.50
③	60	m
④	80	5.00
⑤	100	n

请细心观查表格和图象，回答下列问题：
（1）涉及反应的化学方程式为

 

；
（2）第

 

次石灰石中的碳酸钙与盐酸恰好反应完毕；
（3）表格中m=

 

g，n=

 

g；
（4）计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数；
（5）计算该石灰石样品完全反应生成二氧化碳的质量．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，据此写出反应的化学方程式即可；
（2）由图示可知，剩余固体的质量为5.0g时，已是完全反应．对照表格可知，是第四次反应完毕；
（3）碳酸钙和盐酸充分反应后，剩余的固体物质就是杂质，根据“石灰石的质量-杂质质量=碳酸钙的质量”计算出碳酸钙的质量，然后根据质量分数公式计算出石灰石样品中碳酸钙的质量分数；
（4）因为从①②次反应数据可知，每次剩余固体减少的质量都是3.75g，据此可以计算出第三次剩余固体的质量；
（5）根据碳酸钙和稀盐酸反应的化学方程式和参与反应的碳酸钙的质量，就可计算出生成的二氧化碳的质量．

解答：解：（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳．反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）剩余固体的质量为5.0g时，已是完全反应．
（3）由图示可知，反应前石灰石的质量为20g，碳酸钙和盐酸充分反应后，剩余的固体物质的质量为5g，所以，碳酸钙的质量分数为：

20g-5g

20g

×100%=75%．
（4）因为从①②次反应数据可知，每次剩余固体减少的质量都是3.75g，故m=12.5g-3.75g=8.75g．
（5）设生成二氧化碳的质量为x，由于最后在20g固体中只有5g固体是不反应的，所以碳酸钙的质量为20g-5g=15g．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
100                  44
15g                  x
∴100：44=15g：x 解得：x=6.6g
故答为：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；（2）4；（3）8.75，5.00g；（4）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是75%；（5）该石灰石样品完全反应生成二氧化碳的质量是6.6g．

点评：本题难度不是很大，主要考查了如何根据图象去分析数据及根据化学方程式的计算，培养学生分析数据的能力和解决问题的能力．