Question

【題目】(6分)我市盛產石灰石，主要成分是CaC03。某同學為了測定石灰石中碳酸鈣的質量分數進行了如下實驗。取一定量的石灰石樣品研碎和100g溶質質量分數為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，記錄數據如下表：（假設反應勻速進行；雜質不溶于水，也不與稀鹽酸反應，燒杯的質量為25g。）

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

請計算：

（1）表中的“m”為_ g；

（2）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數。（計算結果精確至0.1 % )

Answer 1

【答案】（1）134.5

（2）解：生成二氧化碳氣體的質量為5.5g；設含碳酸鈣的質量為x

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

100 44

x 5.5g

100：44=x：5.5g

解得x=12.5g

樣品中CaCO3的質量分數為：×100%≈83.3%

答：樣品中CaCO3的質量分數為83.3%

【解析】

試題分析：（1）根據題目信息可知：20秒到40秒中間生成二氧化碳氣體的質量為：137.8g—135.6g=2.2g；由于反應是勻速進行的，所以40秒到60秒中如反應充分也會生成這些氣體。而135.6g—2.2g=133.4g<134.5g。所以40秒到60秒中反應已經停止，則m為134.5g。

（2）根據表格可知：0秒到20秒、20秒到40秒均生成2.2g氣體，而40秒到60秒生成氣體的質量為：135.6g—134.5g= 1.1g。所以共生成二氧化碳的質量為5.5g，則原樣品的質量為：134．5g+5．5g—100g—25g=15g。可結合二氧化碳的質量計算出參加反應的碳酸鈣的質量。再進一步求解其質量分數。計算過程如下：

解：生成二氧化碳氣體的質量為5.5g；

設含碳酸鈣的質量為x

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

100 44

x 5.5g

100：44=x：5.5g

解得x=12.5g

樣品中CaCO3的質量分數為：×100%≈83.3%

答：樣品中CaCO3的質量分數為83.3%