Question

15．石灰石是常见的主要矿石之一，学校研究性学习小组为了测定某矿山石灰石中的碳酸钙的质量分数，取来一些矿石样品，并取来稀盐酸200克，平均分成4份，进行实验，结果如下：

实验	1	2	3	4
加入样品的质量（克）	5	10	15	20
生成CO2的质量（克）	1.76	3.52	4.4	m

（1）表中m的数值是4.4；
（2）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次加入样品质量是第一次的三倍，而生成的气体少，说明此时盐酸已完全反应．由此可知，3、4次实验中碳酸钙有剩余，由上述分析可知，盐酸已完全反应时生成二氧化碳的质量是4.4g，即m=4.4；
（2）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 （1）图表可知5g石灰石样品完全反应生成1.76g CO₂，第3次加15g石灰石产生4.4g CO₂，可知第3次样品有剩余，酸完全反应，由于第4次与第3次酸的质量一样多，所以生成气体一样，m=4.4．
答案：（1）4.4；
（2）设5g石灰石中碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
 x                    1.76g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{1.76g}$，x=4g
 石灰石中碳酸钙的质量分数为$\frac{4g}{5g}$×100%=80%；
答：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．