Question

17．我市盛產(chǎn)石灰石，主要成分是CaCO₃．某同學為了測定石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)進行了如下實驗．取一定量的石灰石樣品研碎和100g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的稀鹽酸放入燒杯中．在化學反應過程中對燒杯及其中的剩余物進行了五次稱量，記錄數(shù)據(jù)如表：（假設反應勻速進行；雜質(zhì)不溶于水，也不與稀鹽酸反應，燒杯的質(zhì)量為25g）

反應時間/s	20	40	60	80	100
燒杯和藥品質(zhì)量/g	137.8	135.6	m	134.5	134.5

請計算：
（1）表中的“m”為134.5g；
（2）該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．（計算結(jié)果精確至0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燒杯和藥品質(zhì)量的變化數(shù)據(jù)進行分析；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，計算出二氧化碳的質(zhì)量，然后計算出碳酸鈣的質(zhì)量，再計算質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）通過分析表中的數(shù)據(jù)可以看出，反應時間20-40固體減少了2.2g，所以40-60也可能減少2.2克，但是反應時間80時，固體質(zhì)量是134.5g，所以m的值是134.5g；
（2）通過分析表中的數(shù)據(jù)可知，反應前燒杯的總質(zhì)量為140g，所以石灰石樣品質(zhì)量為140g-100g-25g=15g，
生成二氧化碳為140g-134.5g=5.5g，
設樣品中含有碳酸鈣為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100                                     44
 x                                        5.5g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{5.5g}$
x=12.5g
所以碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{12.5g}{15g}$×100%=83.3%．
故答案為：（1）134.5；（2）83.3%．

點評 解答本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)進行正確的判斷，即反應何時進行完全，每次反應生成二氧化碳的質(zhì)量是多少，這是解題的關(guān)鍵．