Question

石灰石是山西省的主要矿物产品之一．研究性小组做了如下的实验．取50g石灰石样  品（杂质不与酸或水反应）放入烧杯中，并加入稀盐酸217.6g，恰好反应完全．烧杯连同药品的质量（m）起始时为300g．实验数据记录如下：

反应的时间（分）	2	4	6	8	10	12	14	16
m（g）	294.5	290.0	286.0	284.0	283.0	282.4	M	282.4

（1）依据实验数据记录作出反应时间与生成C0₂质量关系的图象：
（2）从图象上可以得出三分钟产生的C0₂的质量为______g，M的值是______ g；
（3）计算该石灰石中碳酸钙的质量分数；
（4）反应所得氯化钙溶液的溶质质量分数．

Answer 1

【答案】分析：（1）依据质量守恒定律的应用对反应后质量的减少值进行分别进行计算，求出不同时间中二氧化碳的数值，而后利用描点法绘制图象即可；
（2）由图象的情况可判断3分钟生成的二氧化碳质量，12min和16min时的数据相同，说明12min时反应已完成，那么14 min时的数据应该和12min、16min时的一样．
（3）根据化学方程式，可以求出各物质之间的质量比，进而求出碳酸钙的质量，再根据质量分数公式，可求出石灰石样品中碳酸钙的质量分数．
（4）根据化学方程式，求出氯化钙的质量，再求出溶液的质量进行计算．
解答：解：（1）由于反应后物质的减轻值为二氧化碳的质量，所以可得到不同时间的生成二氧化碳的质量，其对应关系如表所示：

反应的时间（分）	2	4	6	8	10	12	14	16
CO2（g）	5.5	10	14	16	17	17.6	17.6	17.6

利用描点法可得图象如图：
（2）从图象可知3分钟时生成的二氧化碳质量约为7.5g，12min和16min时的数据相同，说明12min时反应已完成，那么14 min时的数据应该和12min、16min时的一样，故表中M的值应该是282.4．
（2）最终反应生成二氧化碳的质量为：300.0g-282.4=17.6g
设石灰石样品中碳酸钙的质量为x氯化钙的质量是y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         111       44
x            y       17.6g

解之得：x=40g   y=44.4g
∴石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：×100%=80%
反应后溶液的质量为：40g+217.6g-17.6g=240g，所以所得溶液的质量分数是×100%=18.5%
故答案为：（1）如图：
（2）7.5；282.4；
（3）该石灰石中碳酸钙的质量分数为80%；
（4）反应所得氯化钙溶液的溶质质量分数为18.5%．
点评：解答本题的关键是根据质量守恒定律，准确判断出二氧化碳和反应后生成的溶液的质量．