Question

学校研究性学习小组为了测定当地矿山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 g，平均分成4份进行实验，结果如下：

实验	一	二	三	四
加入样品的质量/g	5	10	15	20
生成的CO2质量/g	1.76	3.52	4.4	M

（1）上表中m的数值是______；
（2）反应中矿石有剩余是第______次实验；
（3）这种石灰石矿中碳酸钙的质量分数是______；
（4）稀盐酸中溶质的质量分数是______．

Answer 1

解：（1）当石灰石质量为15g时，就因50g稀盐酸量不足而石灰石没完全反应，所以，石灰石增加到20g时，50g稀盐酸依然量不足，所以此时产生二氧化碳的质量仍然为4.4g；
故答：4.4；
（2）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；
故答：三、四；
（3）设10g石灰石中碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 3.52g
100：44=x：3.52g 解之得 x=8g
石灰石矿中碳酸钙的质量分数==80%
故答：80%；
（4）设生成4.4g二氧化碳消耗盐酸的质量为y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
73 44
y 4.4g
73：44=y：4.4g 解之得 y=7.3g
稀盐酸中溶质的质量分数=×100%=14.6%
故答案为：14.6%．
分析：取稀盐酸200 g，平均分成4份进行实验，每次实验使用稀盐酸50g；
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；
计算石灰石中碳酸钙的质量分数=，因此，在选择实验数据进行计算时，要选择碳酸钙完全反应的实验，否则会因碳酸钙未能完全反应而计算结果偏小；
稀盐酸中溶质的质量分数，因此选择实验数据时也应是稀盐酸完全反应的实验．
点评：前二次实验碳酸钙完全反应，可根据此时的反应计算石灰石中碳酸钙的质量分数；后二次实验中盐酸完全反应，根据此时的反应计算稀盐酸的溶质质量分数．