Question

學校研究性學習小組為了測定當地礦山石灰石中碳酸鈣的質量分數，取來了一些礦石樣品，并取稀鹽酸200 g，平均分成4份進行實驗，結果如下：

實驗	一	二	三	四
加入樣品的質量/g	5	10	15	20
生成的CO2質量/g	1.76	3.52	4.4	M

（1）上表中m的數值是

 

；
（2）反應中礦石有剩余是第

 

次實驗；
（3）這種石灰石礦中碳酸鈣的質量分數是

 

；
（4）稀鹽酸中溶質的質量分數是

 

．

Answer 1

分析：取稀鹽酸200 g，平均分成4份進行實驗，每次實驗使用稀鹽酸50g；
根據實驗結果數據表，5g石灰石完全反應可以生成二氧化碳1.76g，若15g石灰石完全反應生成二氧化碳質量=1.76g×3=5.28g，而實驗中僅放出4.4g二氧化碳，說明此時石灰石沒有完全反應，沒有完全反應是由于稀鹽酸不足；
計算石灰石中碳酸鈣的質量分數=

石灰石中碳酸鈣質量

石灰石質量

×100%，因此，在選擇實驗數據進行計算時，要選擇碳酸鈣完全反應的實驗，否則會因碳酸鈣未能完全反應而計算結果偏小；
稀鹽酸中溶質的質量分數

稀鹽酸中HCl的質量

稀鹽酸的質量

×100%，因此選擇實驗數據時也應是稀鹽酸完全反應的實驗．

解答：解：（1）當石灰石質量為15g時，就因50g稀鹽酸量不足而石灰石沒完全反應，所以，石灰石增加到20g時，50g稀鹽酸依然量不足，所以此時產生二氧化碳的質量仍然為4.4g；
故答：4.4；
（2）第三次實驗50g稀鹽酸量不足石灰石沒完全反應，第四次實驗石灰石增加到20g時，50g稀鹽酸依然量不足而石灰石沒有完全反應；
故答：三、四；
（3）設10g石灰石中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                 3.52g
100：44=x：3.52g 解之得 x=8g
石灰石礦中碳酸鈣的質量分數=

8g

10g

× 100%=80%
故答：80%；
（4）設生成4.4g二氧化碳消耗鹽酸的質量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
       73           44
       y           4.4g
73：44=y：4.4g 解之得 y=7.3g
稀鹽酸中溶質的質量分數=

7.3g

50g

×100%=14.6%
故答案為：14.6%．

點評：前二次實驗碳酸鈣完全反應，可根據此時的反應計算石灰石中碳酸鈣的質量分數；后二次實驗中鹽酸完全反應，根據此時的反應計算稀鹽酸的溶質質量分數．