Question

兴趣小组从某古代建筑维修现场搜集了一些旧墙灰进行研究．取12.0 g旧墙灰（主要成分是碳酸钙）放入烧杯中，并加入足量稀盐酸（假设其他杂质不参加反应，不考虑H₂O、HCl逸出）．反应开始时，烧杯及所盛物质的总质量为300.0 g．实验数据记录如图表所示

反应时间/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18
烧杯及所盛物质总质量/g	300.0	299.0	298.0	297.2	296.5	296.0	295.7	295.6	M	295.6

①该小组因故没有记录反应时间为16 min时的数据M．你由表中数据推测，M________g．
②反应生成CO₂的总质量为________g．
③根据实验数据，在右边的坐标纸上绘制生成CO₂质量与反应时间关系的曲线．前3 min生成CO₂的质量为________g．
④该旧墙灰中碳酸钙的质量分数为多少？

Answer 1

295.6    4.4    1.5
分析：①对比数据，分析反应的进行，判断反应时间为16 min时的数据M的值；
②根据质量守恒定律，比较反应前后质量差即为二氧化碳质量；
③根据实验记录数据，绘制生成CO₂质量与反应时间关系的曲线，并查出前3 min生成CO₂的质量；
④根据反应的化学方程式，计算参加反应碳酸钙的质量，最终求出旧墙灰中碳酸钙的质量分数．
解答：①第14 min和第18 min烧杯及所盛物质的总质量相等，说明第14 min时反应已完成，故第16 min时烧杯及所盛物质的总质量为295.6g；
故答案为：295.6；
②反应前后烧杯及所盛物质的总质量差=300g-295.6g=4.4g
故答案为：4.4；
③根据实验数据，在坐标纸上绘制生成CO₂质量与反应时间关系的曲线；
故答案如图：
第3min时烧杯及所盛物质的总质量为298.5g，则生成二氧化碳质量=300g-298.5g=1.5g；
故答案为：1.5；
④设碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x                     4.4g
100：x=44：4.4g
x=10g
旧墙灰中碳酸钙的质量分数为：×100%=83.33%
答：旧墙灰中碳酸钙的质量分数为83.33%．
点评：本题是借助于数学模型，利用图表的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力．