Question

某石灰石样品的成分是CaCO₃和SiO₂（已知SiO₂既不溶于水也不与盐酸反应）．课外小组为了测定该石灰石样品中碳酸钙的质量分数，将12.0g石灰石样品放入烧杯中，再取100g稀盐酸分4次加入烧杯中，每次均充分反应．实验数据记录如下：

次 数	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀盐酸质量/g	25	25	25	25
反应后烧杯中物质的总质量/g	m	58.4	82.6	107.6

求：
（1）生成二氧化碳的总质量是多少g？
（2）第1次加入稀盐酸充分反应后，烧杯中物质的总质量是多少g？
（3）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数．（写出计算过程）

Answer 1

分析：通过表中数据可知，第三次加入稀盐酸后，反应后烧杯中物质的总质量仍然减少，说明第1、2次反应中，碳酸钙足量，与稀盐酸反应生成的二氧化碳质量相等，第1、2次生成的二氧化碳质量为：12.0g+50g-58.4g=3.6g，每次生成的二氧化碳质量为1.8g；
第3次反应生成的二氧化碳质量为：58.4g+25g-82.6g=0.8g，小于1.8g，说明第3次加入稀盐酸充分反应后，碳酸钙已经完全反应．

解答：解：（1）生成二氧化碳的总质量为：12.0g+25g×3-82.6g=4.4g；
答：生成二氧化碳的总质量是4.4g．
（2）第1次和第2次生成的二氧化碳质量相等，都是1.8g，
第1次加入稀盐酸充分反应后，烧杯中物质的总质量为：12.0g+25g-1.8g=35.2g；
答：烧杯中物质的总质量是35.2g．
（3）解：设石灰石样品中碳酸钙的质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
  100                 44
    x               4.4g

100

44

=

x

4.4g

，
x=10g，
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：

10g

12.0g

×100%≈83.3%；
答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%．

点评：解答本题的关键是能够根据表中提供的数据进行正确的判断，即反应何时进行完全，每次反应生成二氧化碳的质量是多少，这是解题的关键．