Question

某研究性小組做了如下的實(shí)驗(yàn)：取50g石灰石樣品（雜質(zhì)不溶于水，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不含鈣元素）放入錐形瓶中，并加入足量稀鹽酸．實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，已知錐形瓶連同瓶中石灰石樣品和稀鹽酸以及瓶口棉花起始時(shí)的總質(zhì)量為300.0g．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：

時(shí)間/min	2	4	6	8	10	12	14	16
電子天平示數(shù)/g	294.5	290.0	286.0	284.0	283.0	282.4	M	282.4

（1）表中M=________g．
（2）依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄作出生成CO₂的質(zhì)量與時(shí)間關(guān)系的圖象：

（3）請(qǐng)計(jì)算該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（請(qǐng)寫出計(jì)算過程）
（4）取該石灰石樣品100g，高溫灼燒一段時(shí)間后，冷卻，測(cè)得剩余固體中含鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為41%，計(jì)算所得氧化鈣的質(zhì)量．（請(qǐng)寫出計(jì)算過程）

Answer 1

答：（1）12min和16min時(shí)的數(shù)據(jù)相同，說明12min時(shí)反應(yīng)已完成，那么14 min時(shí)的數(shù)據(jù)應(yīng)該和12min、16min時(shí)的一樣，故表中M的值應(yīng)該是282.4．
（2）如圖；
（3）解：反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為：300.0g-282.4=17.6g
設(shè)石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 4
x 17.6g
∴100：44=x：17.6g
解之得：x=40g
∴石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=80%
答：石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
（4）解：該石灰石樣品中鈣元素的質(zhì)量為：100g×80%×=32g
高溫灼燒后剩余固體的質(zhì)量為：=78g
反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為：100g-78g=22g
設(shè)生成氧化鈣的質(zhì)量為y．
CaCO₃═CaO+CO₂↑
56 44
y 22g
∴56：44=y：22g
解之得y=28g
答：所得氧化鈣的質(zhì)量為28g．
分析：（1）12min和16min時(shí)的數(shù)據(jù)相同，說明12min時(shí)反應(yīng)已完成，那么14 min時(shí)的數(shù)據(jù)應(yīng)該和12min、16min時(shí)的一樣．
（2）電子天平示數(shù)應(yīng)該是參與反應(yīng)的物質(zhì)總量減去反應(yīng)過程中生成的CO₂的質(zhì)量，因此CO₂的質(zhì)量即總量減去電子天平示數(shù)．
（3）根據(jù)化學(xué)方程式，可以求出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，進(jìn)而求出碳酸鈣的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式，可求出石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（4）根據(jù)化學(xué)方程式，求出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，再求出所需數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：本題要求學(xué)生熟悉完全反應(yīng)的概念，并能據(jù)此答題，能熟練運(yùn)用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算，才能舉一反三，觸類旁通．