Question

三（11）班学生将采集到的样品用水冲洗后晾干，获得了25.0g块状石灰石样品．班级甲、乙两组同学共利用这25.0g石灰石样品分别进行了如下实验．（假设样品中其他杂质不参加反应，不考虑水、氯化氢逸出）

[实验过程]
甲组：取一定质量的块状石灰石样品于锥形瓶内，并加入10%的稀盐酸Mg，恰好完全反应．（如图a）
乙组：先把剩余的块状石灰石样品研碎成粉末状，然后全部置于锥形瓶内，并加入10%的稀盐酸Ng，也恰好完全反应．（如图b）

[数据处理]
（1）甲、乙两组同学所用稀盐酸的总质量：M+N=146g．
（2）两组同学经数据处理得到释放出二氧化碳的质量与反应时间的关系如下图c
[问题讨论]
（1）甲、乙两组同学的实验中，________组实验消耗的时间更短．
（2）图c中的数据Q等于________g，甲、乙两组实验中共产生二氧化碳气体________g，两次实验中消耗的稀盐酸质量比M：N=________．
（3）求石灰石样品中碳酸钙的质量分数．

Answer 1

解；（1）由数据图可知，甲组同学在3分钟时，反应已完全，而已组同学在4分多的时候反应才完全．
故答案为：甲．
（2）设甲、乙两组同学的实验中共生成二氧化碳的质量为x，参与反应的CaCO₃质量为y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73 44
y 146×10% x
∴，
解之得：x=8.8g，y=20g
由图c可知，甲、乙两组同学的实验中生成的气体之比为1：3，
故甲组同学的实验中生成气体的质量Q为：8.8g×=2.2g，
故答案为：2.2、8.8、1：3．
（3）由（2）可知，参与反应的CaCO₃质量为20g，
故石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：×100%=80%
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%．
分析：（1）根据图C可已知道每组同学实验完全反应时所用的时间，比较即可；
（2）根据反应的化学方程式，得出各物质之间的质量比，列出比例式，即可计算出生成气体的总质量和参与反应的CaCO₃的总质量，再根据两组同学实验中生成的气体质量比，即可求出数据Q的值；
（3）根据质量分数公式和（2）中求出的参与反应的CaCO₃的总质量即可求出样品中碳酸钙的质量分数．
点评：本题主要考查学生对完全反应的认识和运用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力．学生需认真观察图表，分析数量关系，才能正确答题．