Question

三（11）班學生將采集到的樣品用水沖洗后晾干，獲得了25.0g塊狀石灰石樣品．班級甲、乙兩組同學共利用這25.0g石灰石樣品分別進行了如下實驗．（假設樣品中其他雜質(zhì)不參加反應，不考慮水、氯化氫逸出）

[實驗過程]
甲組：取一定質(zhì)量的塊狀石灰石樣品于錐形瓶內(nèi)，并加入10%的稀鹽酸Mg，恰好完全反應．（如圖a）
乙組：先把剩余的塊狀石灰石樣品研碎成粉末狀，然后全部置于錐形瓶內(nèi)，并加入10%的稀鹽酸Ng，也恰好完全反應．（如圖b）

[數(shù)據(jù)處理]
（1）甲、乙兩組同學所用稀鹽酸的總質(zhì)量：M+N=146g．
（2）兩組同學經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到釋放出二氧化碳的質(zhì)量與反應時間的關系如下圖c
[問題討論]
（1）甲、乙兩組同學的實驗中，________組實驗消耗的時間更短．
（2）圖c中的數(shù)據(jù)Q等于________g，甲、乙兩組實驗中共產(chǎn)生二氧化碳氣體________g，兩次實驗中消耗的稀鹽酸質(zhì)量比M：N=________．
（3）求石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

解；（1）由數(shù)據(jù)圖可知，甲組同學在3分鐘時，反應已完全，而已組同學在4分多的時候反應才完全．
故答案為：甲．
（2）設甲、乙兩組同學的實驗中共生成二氧化碳的質(zhì)量為x，參與反應的CaCO₃質(zhì)量為y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73 44
y 146×10% x
∴，
解之得：x=8.8g，y=20g
由圖c可知，甲、乙兩組同學的實驗中生成的氣體之比為1：3，
故甲組同學的實驗中生成氣體的質(zhì)量Q為：8.8g×=2.2g，
故答案為：2.2、8.8、1：3．
（3）由（2）可知，參與反應的CaCO₃質(zhì)量為20g，
故石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=80%
答：石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為80%．
分析：（1）根據(jù)圖C可已知道每組同學實驗完全反應時所用的時間，比較即可；
（2）根據(jù)反應的化學方程式，得出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，列出比例式，即可計算出生成氣體的總質(zhì)量和參與反應的CaCO₃的總質(zhì)量，再根據(jù)兩組同學實驗中生成的氣體質(zhì)量比，即可求出數(shù)據(jù)Q的值；
（3）根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式和（2）中求出的參與反應的CaCO₃的總質(zhì)量即可求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．
點評：本題主要考查學生對完全反應的認識和運用化學方程式和質(zhì)量分數(shù)公式進行計算的能力．學生需認真觀察圖表，分析數(shù)量關系，才能正確答題．