Question

学校研究性学习小组为了测定某地矿石石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品，并取稀盐酸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∕g	5	10	15	20
生成CO2的质量∕g	1.76	3.52	4.4	m

①哪几次反应中矿石有剩余？

3、4

②上表中m的数值是

4.4

③该石灰石样品的纯度．

Answer 1

分析：①根据实验结果数据表，5g石灰石完全反应可以生成二氧化碳1.76g，若15g石灰石完全反应生成二氧化碳质量=1.76g×3=5.28g，而实验中仅放出4.4g二氧化碳，说明此时石灰石没有完全反应，没有完全反应是由于稀盐酸不足；
②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次少，说明此时盐酸已完全反应，故3、4次实验中碳酸钙有剩余，且生成二氧化碳的质量相等，即m=4.4；
③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：解：①第三次实验50g稀盐酸量不足石灰石没完全反应，第四次实验石灰石增加到20g时，50g稀盐酸依然量不足而石灰石没有完全反应；
故填：3、4；
②因为第3次反应已是完全反应，不再有气体产生，故第四次反应生成的气体质量的第三次的一样多，即m=4.4；
故填：4.4；
③设第1次实验中样品中的碳酸钙的质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x                    1.76g

100

x

=

44

1.76g

解之得：x=4g，
该石灰石样品的纯度为：

4g

5g

×100%=80%
答：该石灰石样品的纯度为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．