Question

石灰石是我省的主要礦產(chǎn)之一．我校研究性學(xué)習(xí)小組為了測定某市礦山石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取來了一些礦石樣品，并取稀鹽酸200g，平均分成4份，進(jìn)行實驗，結(jié)果如下：（雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)）

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

（1）上表中m的數(shù)值是

4.4

．
（2）根據(jù)表格所給數(shù)據(jù)畫出石灰石與生成二氧化碳的關(guān)系圖
（3）求石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
（4）某同學(xué)將上述石灰石10g在高溫下煅燒至質(zhì)量不再變化（雜質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)），殘余固體質(zhì)量應(yīng)為

6.48

，他認(rèn)為據(jù)此也可算出石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，你認(rèn)為可以么？

可以

（填“可以”或“不可以”．）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)前三次產(chǎn)生氣體的比較來推出第三次已經(jīng)把碳酸鈣反應(yīng)完了，再進(jìn)行推斷即可；（2）根據(jù)5g礦石完全反應(yīng)能得到1.76g二氧化碳，推出要產(chǎn)生4.4g二氧化碳需要礦石的質(zhì)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(jù)礦石中碳酸鈣完全反應(yīng)的那次產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量計算出碳酸鈣的質(zhì)量，用碳酸鈣的質(zhì)量除以礦石的質(zhì)量即可；（4）用礦石的質(zhì)量減去產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量就是殘余固體的質(zhì)量，根據(jù)礦石中碳酸鈣是否完全反應(yīng)來回答能否算出碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）由圖可知5g樣品完全反應(yīng)產(chǎn)生1.76g 二氧化碳，10g樣品完全反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為：1.76g×2=3.52g，所以第二次中的碳酸鈣也完全反應(yīng)了，則15g 樣品完全反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為1.76g+3.52g=5.28g，由圖可知第3次反應(yīng)中碳酸鈣并沒有完全反應(yīng)，即鹽酸被反應(yīng)完了，也就是說50g鹽酸完全反應(yīng)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(yīng)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(yīng)產(chǎn)生1.76g 二氧化碳，則設(shè)要產(chǎn)生4.4g二氧化碳需要樣品的質(zhì)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(jié)合圖表中給的數(shù)據(jù)即可畫出曲線；
（3）設(shè)5克石灰石中碳酸鈣的質(zhì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)

4g

5g

×100%=80%         答：石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%；   
（4）殘余固體質(zhì)量為：10g-3.52g=6.48g；5g樣品完全反應(yīng)產(chǎn)生1.76g 二氧化碳，10g樣品完全反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為：1.76g×2=3.52g，所以第二次中的碳酸鈣也完全反應(yīng)了，根據(jù)3.52g二氧化碳的質(zhì)量算出碳酸鈣的質(zhì)量，再用碳酸鈣的質(zhì)量除以10g就能算出碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．  
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(shù)據(jù)分析哪次完全反應(yīng)，哪次有剩余的方法，并進(jìn)一步鞏固了計算題的解題步驟，解答本題的關(guān)鍵是分析出第三次鹽酸已經(jīng)被反應(yīng)完了，再進(jìn)一步進(jìn)行推證即可．