Question

17．我市盛产石灰石，主要成分是CaCO₃．某同学为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数进行了如下实验．取一定量的石灰石样品研碎和100g溶质质量分数为10%的稀盐酸放入烧杯中．在化学反应过程中对烧杯及其中的剩余物进行了五次称量，记录数据如表：（假设反应匀速进行；杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应，烧杯的质量为25g）

反应时间/s	20	40	60	80	100
烧杯和药品质量/g	137.8	135.6	m	134.5	134.5

请计算：
（1）表中的“m”为134.5g；
（2）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数．（计算结果精确至0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据烧杯和药品质量的变化数据进行分析；
（2）根据质量守恒定律，计算出二氧化碳的质量，然后计算出碳酸钙的质量，再计算质量分数．

解答 解：（1）通过分析表中的数据可以看出，反应时间20-40固体减少了2.2g，所以40-60也可能减少2.2克，但是反应时间80时，固体质量是134.5g，所以m的值是134.5g；
（2）通过分析表中的数据可知，反应前烧杯的总质量为140g，所以石灰石样品质量为140g-100g-25g=15g，
生成二氧化碳为140g-134.5g=5.5g，
设样品中含有碳酸钙为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100                                     44
 x                                        5.5g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{5.5g}$
x=12.5g
所以碳酸钙的质量分数为：$\frac{12.5g}{15g}$×100%=83.3%．
故答案为：（1）134.5；（2）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．