Question

小敏从山上采集到一种石灰石，她取80克该样品进行煅烧实验（所含杂质在煅烧过程中不发生变化），测得反应后固体的质量（m）与反应时间（t）的关系如下表：

反应时间t∕s	t0	t1	t2	t3	t4	t5	t6
反应后固体的质量m∕g	80	75	70	66	62	58	58

请回答下列问题：
（1）当石灰石完全反应后，生成CO₂的质量为

22

g．
（2）求该石灰石中CaCO₃的质量分数？（写出计算过程）
（3）请你帮小敏算一下，当在反应时间为t₃时，石灰石中CaCO₃的分解率应该是

63.6%

．

Answer 1

分析：（1）煅烧石灰石时碳酸钙分解放出二氧化碳而使反应后固体质量减小，直到碳酸钙完全分解，剩余固体质量不再改变；利用质量守恒定律，由反应前后固体质量差计算出反应放出二氧化碳的质量；
（2）由反应的化学方程式，利用放出二氧化碳的质量求得石灰石样品中所含碳酸钙的质量，从而计算出样品中碳酸钙的质量分数；
（3）根据t₃时固体质量减少的质量就是此时生成二氧化碳的质量，利用二氧化碳的质量求出参加反应的碳酸钙的质量，进而求出石灰石中CaCO₃的分解率．

解答：解：（1）由实验记录数据可知，在反应进行至t₅时，继续煅烧剩余固体质量不再减小，说明碳酸钙已完全分解，根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量=80g-58g=22g；
故答案为：22；
（2）设80g石灰石中含CaCO₃的质量为x
CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑
100            44
x              22g

100

x

=

44

22g

x=50g   
石灰石中CaCO₃的质量分数为：

50g

80g

×100%=62.5%
答：该石灰石中CaCO₃的质量分数为62.5%；
（3）t₃时生成二氧化碳的质量=80g-66g=14g
设在反应时间为t₃时参加反应的碳酸钙的质量为y
CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑
100            44
y              14g

100

y

=

44

14g

y=31.8g
石灰石中CaCO₃的分解率=

31.8g

50g

×100%=63.6%
答：石灰石中CaCO₃的分解率为63.6%．

点评：利用图表中的数据，结合质量守恒定律分析得到生成二氧化碳的质量，是解决问题的基础，也体现分析问题的能力．