Question

潮陽區某校化學興趣小組的同學去春游，帶回了幾小塊石灰石樣品．為了檢測樣品中碳酸鈣的含量，興趣小組的同學用質量分數相同的鹽酸與樣品充分反應來進行實驗測定，（樣品中的雜質不溶于水，且不與鹽酸反應），測得數據如下表：

	實驗一	實驗二	實驗三	實驗四	實驗五
所取石灰石樣品質量（g）	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0
加入鹽酸的質量（g）	20.0	25.0	m	45.0	50.0
剩余固體的質量（g）	6.0	5.0	4.0	1.0	1.0

試回答下列問題：
（1）10.0g樣品與45g鹽酸充分反應后，鹽酸是否還剩余______（填“是”或“否”），樣品中碳酸鈣的質量分數是______．
（2）m=______g．
（3）10.0g樣品與稀鹽酸恰好完全反應后所得的溶液溶質的質量分數是多少？（寫出計算過程，計算結果精確到小數點后1位）

Answer 1

解：（1）比較實驗四、五發現，五中的鹽酸比四中的鹽酸多，但是剩余固體卻一樣，說明剩余固體就是雜質，依據反應情況分析可知每消耗1.0g碳酸鈣則需5.0g鹽酸，所以m值為30.0g，也可知固體中的碳酸鈣完全消耗時所學的鹽酸質量應為45g，所以實驗四中鹽酸與碳酸鈣恰好完全反應，此時鹽酸無剩余，碳酸鈣的質量分數為：=90%；
（2）由（1）的分析可知m值為30.0g；
（3）解：由表中數據分析可知10.0g樣品中含碳酸鈣的質量為10g-1g=9g
設10.0g樣品與足量稀鹽酸反應后，生成氯化鈣的質量為X，生成CO₂氣體的質量為Y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 111 44
9g X Y
═=
解得：X=9.99g Y=3.96g
10.0g樣品與足量稀鹽酸反應后所得的溶液溶質的質量分數為：
×100%=20.0%
故答案為：（1）否；90%；（2）30.0；（3）答：10.0g樣品與稀鹽酸恰好完全反應后所得的溶液溶質的質量分數是20.0%；
分析：根據表格發現，實驗一、二比較發現每多加入5克鹽酸，固體的質量減少1.0克；因此比較實驗四、五可知剩余固體為不溶的雜質，也說明五中50克鹽酸已經過量，而剩余固體為4.0g時鹽酸的質量應為30g，故當固體中的碳酸鈣完全消耗時所學的鹽酸質量應為45g，也就是實驗四中鹽酸與碳酸鈣恰好反應，然后寫出化學方程式并代入數據計算出二氧化碳的質量．
點評：本題主要考查學生分析圖表尋找相關信息，以及利用化學方程式進行計算的能力，能較好考查學生分析和解決實際問題的能力，是中考的常考題型