Question

石灰石是我省的主要礦產之一．我校研究性學習小組為了測定某市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200g，平均分成4份，進行實驗，結果如下：（雜質不與稀鹽酸反應）

實驗	1	2	3	4
加入樣品的質量/g	5	10	15	20
生成CO2的質量/g	1.76	3.52	4.4	m

（1）上表中m的數值是

4.4

．
（2）根據表格所給數據畫出石灰石與生成二氧化碳的關系圖
（3）求石灰石中碳酸鈣的質量分數
（4）某同學將上述石灰石10g在高溫下煅燒至質量不再變化（雜質不發生反應），殘余固體質量應為

6.48

，他認為據此也可算出石灰石中碳酸鈣的質量分數，你認為可以么？

可以

（填“可以”或“不可以”．）

Answer 1

分析：（1）根據前三次產生氣體的比較來推出第三次已經把碳酸鈣反應完了，再進行推斷即可；（2）根據5g礦石完全反應能得到1.76g二氧化碳，推出要產生4.4g二氧化碳需要礦石的質量是12.5g，找出曲線的拐彎點，起點是零點，再畫出曲線即可；（3）根據礦石中碳酸鈣完全反應的那次產生二氧化碳的質量計算出碳酸鈣的質量，用碳酸鈣的質量除以礦石的質量即可；（4）用礦石的質量減去產生二氧化碳的質量就是殘余固體的質量，根據礦石中碳酸鈣是否完全反應來回答能否算出碳酸鈣的質量分數．

解答：解：（1）由圖可知5g樣品完全反應產生1.76g 二氧化碳，10g樣品完全反應產生二氧化碳的質量為：1.76g×2=3.52g，所以第二次中的碳酸鈣也完全反應了，則15g 樣品完全反應產生二氧化碳的質量為1.76g+3.52g=5.28g，由圖可知第3次反應中碳酸鈣并沒有完全反應，即鹽酸被反應完了，也就是說50g鹽酸完全反應只能生成4.4g二氧化碳，所以第4次也只能生成4.4g二氧化碳；
（2）由以上分析可知50g鹽酸完全反應只能產生4.4g二氧化碳，所以產生二氧化碳的最大值為4.4g，由圖可知5g樣品完全反應產生1.76g 二氧化碳，則設要產生4.4g二氧化碳需要樣品的質量為K則：

5g

1.76g

=

K

4.4g

解得K=12.5g，所以曲線的起點為0，拐點（12.5，4.4）再結合圖表中給的數據即可畫出曲線；
（3）設5克石灰石中碳酸鈣的質量為X
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
X                   1.76g

100

44

=

X

1.76g

         X=4g 
石灰石中碳酸鈣的質量分數

4g

5g

×100%=80%         答：石灰石中碳酸鈣的質量分數為80%；   
（4）殘余固體質量為：10g-3.52g=6.48g；5g樣品完全反應產生1.76g 二氧化碳，10g樣品完全反應產生二氧化碳的質量為：1.76g×2=3.52g，所以第二次中的碳酸鈣也完全反應了，根據3.52g二氧化碳的質量算出碳酸鈣的質量，再用碳酸鈣的質量除以10g就能算出碳酸鈣的質量分數．  
故答案為：（1）4.4
（2）
（3）80%；（4）6.48； 可以．

點評：通過回答本題知道了通過圖表數據分析哪次完全反應，哪次有剩余的方法，并進一步鞏固了計算題的解題步驟，解答本題的關鍵是分析出第三次鹽酸已經被反應完了，再進一步進行推證即可．