Question

石灰石是山西省的主要礦物產(chǎn)品之一．研究性小組做了如下的實(shí)驗(yàn)．取50g石灰石樣  品（雜質(zhì)不與酸或水反應(yīng)）放入燒杯中，并加入稀鹽酸217.6g，恰好反應(yīng)完全．燒杯連同藥品的質(zhì)量（m）起始時(shí)為300g．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

反應(yīng)的時(shí)間（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）依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄作出反應(yīng)時(shí)間與生成C0₂質(zhì)量關(guān)系的圖象：
（2）從圖象上可以得出三分鐘產(chǎn)生的C0₂的質(zhì)量為

7.5

g，M的值是

282.4

 g；
（3）計(jì)算該石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）反應(yīng)所得氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用對(duì)反應(yīng)后質(zhì)量的減少值進(jìn)行分別進(jìn)行計(jì)算，求出不同時(shí)間中二氧化碳的數(shù)值，而后利用描點(diǎn)法繪制圖象即可；
（2）由圖象的情況可判斷3分鐘生成的二氧化碳質(zhì)量，12min和16min時(shí)的數(shù)據(jù)相同，說(shuō)明12min時(shí)反應(yīng)已完成，那么14 min時(shí)的數(shù)據(jù)應(yīng)該和12min、16min時(shí)的一樣．
（3）根據(jù)化學(xué)方程式，可以求出各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，進(jìn)而求出碳酸鈣的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式，可求出石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（4）根據(jù)化學(xué)方程式，求出氯化鈣的質(zhì)量，再求出溶液的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算．

解答：解：（1）由于反應(yīng)后物質(zhì)的減輕值為二氧化碳的質(zhì)量，所以可得到不同時(shí)間的生成二氧化碳的質(zhì)量，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示：

反應(yīng)的時(shí)間（分）	2	4	6	8	10	12	14	16
CO2（g）	5.5	10	14	16	17	17.6	17.6	17.6

利用描點(diǎn)法可得圖象如圖：
（2）從圖象可知3分鐘時(shí)生成的二氧化碳質(zhì)量約為7.5g，12min和16min時(shí)的數(shù)據(jù)相同，說(shuō)明12min時(shí)反應(yīng)已完成，那么14 min時(shí)的數(shù)據(jù)應(yīng)該和12min、16min時(shí)的一樣，故表中M的值應(yīng)該是282.4．
（2）最終反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為：300.0g-282.4=17.6g
設(shè)石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x氯化鈣的質(zhì)量是y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         111       44
x            y       17.6g

100

x

=

111

y

=

44

17.6g

解之得：x=40g   y=44.4g
∴石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

40g

50g

×100%=80%
反應(yīng)后溶液的質(zhì)量為：40g+217.6g-17.6g=240g，所以所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

44.4g

240g

×100%=18.5%
故答案為：（1）如圖：
（2）7.5；282.4；
（3）該石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%；
（4）反應(yīng)所得氯化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.5%．

點(diǎn)評(píng)：解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)質(zhì)量守恒定律，準(zhǔn)確判斷出二氧化碳和反應(yīng)后生成的溶液的質(zhì)量．