Question

10．某课外小组，用大理石与盐酸反应制取二氧化碳（大理石中杂质不与盐酸反应）．甲、乙、丙三同学分别进行实验，实验数据如下（烧杯的质量为25.0g）．若甲、乙、丙三同学中有一名同学所取的大理石和盐酸恰好完全反应，请回答下列问题．
（1）甲同学所取的盐酸与大理石恰好完全反应．
（2）计算大理石中碳酸钙的质量分数（计算结果精确到0.1%）．
（3）计算恰好完全反应的那位同学所得溶液的溶质质量分数．（计算结果精确到0.1%）

	烧杯+盐酸	大理石	充分反应后烧杯+剩余物
甲	75.0g	13.2g	83.8g
乙	75.0g	16.0g	86.6g
丙	95.0g	13.2g	103.8g

Answer 1

分析 （1）对比每组实验所产生二氧化碳的质量，可发现所得二氧化碳气体质量相等；据此，各位同学实验数据，判断盐酸与大理石恰好完全反应时稀盐酸与大理石的质量关系；
（2）利用甲同学所取的盐酸与大理石恰好完全反应时所得数据，由质量守恒定律计算出反应生成二氧化碳的质量；利用二氧化碳的质量，根据反应的化学方程式，计算反应消耗碳酸钙的质量，碳酸钙质量与大理石样品质量的比可计算大理石中碳酸钙的质量分数．
（3）根据二氧化碳的质量，根据反应的化学方程式，计算生成的氯化钙的质量，进而计算氯化钙的质量分数．

解答 解：（1）由甲、丙两同学的实验数据，产生4.4g二氧化碳需要13.2g大理石完全反应；由甲、乙两同学的实验数据，产生4.4g二氧化碳需要75.0g-25.0g=50.0g稀盐酸完全反应；由此可判断，甲同学所取的盐酸与大理石恰好完全反应；
（2）设参加反应的大理石的质量为x，生成氯化钙的质量为y，
生成二氧化碳的质量=75.0g+13.2g-83.8g=4.4g
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  111             44
x                        y              4.4g
$\frac{100}{x}$=$\frac{111}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=10g
y=11.1g
大理石中碳酸钙的质量分数位：$\frac{10g}{13.2g}$×100%=75.8%；
（3）恰好完全反应的那位同学所得溶液的溶质质量分数为：$\frac{11.1g}{50g+10g-4.4g}$×100%=20.0%．
故答案为：（1）甲同学所取的盐酸与大理石恰好完全反应；
（2）75.8%；
（3）20.0%．

点评 把握住记录数据中在发生着变化的数据，分析数据变化的原因或变化的规律，这是分析实验数据的一种常用方法．