Question

3．石灰石是我国的主要矿产之一，为测定其中碳酸钙的含量，课外活动小组的同学称取50g石灰样品．分别在5只烧杯中进行了实验，实验数据见下表（假设每个烧杯中都充分反应，石灰石中其它成分既不溶于水，也不与水反应）：

	烧杯①	烧杯②	烧杯③	烧杯④	烧杯⑤
加入样品的质量/g	10	10	10	10	10
加入稀盐酸的质量/g	10	20	30	40	50
烧杯中剩余物质的质量/g	19.12	28.24	x	46.48	56.48

（1）表中X的值为37.36g；
（2）烧杯①②③（填序号）中反应后碳酸钙有剩余；
（3）烧杯④（填序号）中石灰石与稀盐酸恰好完全反应；
（4）求样品中碳酸钙的质量分数（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）根据前两个烧杯中加入的盐酸和生成的气体可以看出，每10g盐酸恰好生成0.88g二氧化碳，而第四次也恰好满足加入40g盐酸，生成气体为3.52g，说明第三次应该是盐酸依然不足，碳酸钙有剩余，所以对应的应该为第三个10g盐酸对应的2.64g二氧化碳，可以计算x的值；
（2）根据加入50g盐酸时二氧化碳质量不再增加，说明在烧杯⑤④中，完全反应的是碳酸钙进行分析；
（3）根据加入50g盐酸时二氧化碳质量不再增加，说明在烧杯⑤④中，完全反应的是碳酸钙进行分析；
（4）根据产生二氧化碳的质量可以计算碳酸钙的质量，进一步可以计算样品中碳酸钙的质量分数．

解答 解：（1）前两个烧杯中加入的盐酸和生成的气体可以看出，每10g盐酸恰好生成0.88g二氧化碳，而第四次也恰好满足加入40g盐酸，生成气体为3.52g，说明第三次应该是盐酸依然不足，碳酸钙有剩余，所以对应的应该为第三个10g盐酸对应的2.64g二氧化碳，所以x=40g-2.64g=37.36g；
（2）加入50g盐酸时二氧化碳质量不再增加，说明在烧杯⑤④中，完全反应的是碳酸钙，所以烧杯①②③中反应后碳酸钙有剩余；
（3）加入50g盐酸时二氧化碳质量不再增加，说明在烧杯④中，石灰石与稀盐酸恰好完全反应；
（4）由表中数据可知，10g样品中的碳酸钙完全反应时，生成二氧化碳的质量是3.52g，
设10g样品中的碳酸钙的质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
  100                                 44
    x                                 3.52g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{3.52g}$
x=8g，
样品中碳酸钙的质量分数为：$\frac{8g}{10g}$×100%=80%．
答：样品中碳酸钙的质量分数为80%．
故答案为：（1）37.36g；
（2）①②③；
（3）④；
（4）样品中碳酸钙的质量分数为80%．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．