Question

15．石灰石是我省的主要礦產(chǎn)之一．學校研究性學習小組為了測定當?shù)氐V山石灰石中碳酸鈣的質量分數(shù)，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：

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(shù)值是4.4．
（2）所用鹽酸溶液的溶質質量分數(shù)？
（3）在圖中畫出石灰石與生成二氧化碳的關系圖
（4）某同學計算碳酸鈣的質量分數(shù)過程如下：
設15克石灰石中碳酸鈣的質量為x
根據(jù)化學方程式列關系式為：$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$ 求得：x=10g，碳酸鈣的質量分數(shù)為10g/15g×100%=66.7%，你認為正確么？如正確本題可不答，如不正確，請說明理由15g石灰石樣品沒有完全反應．

Answer 1

分析 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以判斷反應進行的情況；
根據(jù)反應后相關方面的數(shù)據(jù)可以計算碳酸鈣的質量、鹽酸中氯化氫的質量，進一步可以計算石灰石礦中碳酸鈣的質量分數(shù)、稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，一、二組中礦石完全反應，三、四組中礦石有剩余，因此m的數(shù)值是4.4．
（2）反應中礦石有剩余是第三、四次實驗，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
$\frac{73}{y}=\frac{44}{4.4g}$
 解之得 y=7.3g
稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)=$\frac{7.3g}{50g}$×100%=14.6%，
（3）由以上分析可知50g鹽酸完全反應只能產(chǎn)生4.4g二氧化碳，所以產(chǎn)生二氧化碳的最大值為4.4g，由圖可知5g樣品完全反應產(chǎn)生1.76g 二氧化碳，則設要產(chǎn)生4.4g二氧化碳需要樣品的質量為K則$\frac{5g}{1.76g}=\frac{K}{4.4g}$，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(shù)據(jù)即可畫出曲線；故填：

（4）反應中礦石有剩余是第三、四次實驗，以第二組數(shù)據(jù)計算：
設10g礦石中碳酸鈣的質量為x，
  CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
   100                 44
    x                 3.52g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{3.25g}$
x=8g，
這種石灰石礦中碳酸鈣的質量分數(shù)為：$\frac{8g}{10g}×$100%=80%．
答案：
（1）4.4；
（2）所用鹽酸溶液的溶質質量分數(shù)為14.6%；
（3）

（4）不正確，15g石灰石樣品沒有完全反應．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準確性．