Question

（6分）我省各地都有豐富的石灰石礦產資源。有一礦山上的石灰石樣品，其中只含二氧化硅雜質（二氧化硅是一種既不溶于水也不與鹽酸反應且耐高溫的固體）。小琳和他的同學想測定該樣品中碳酸鈣的的質量分數，他們取了一塊石灰石樣品，將其敲打粉碎后，稱出6g放入燒杯內（燒杯的質量為20g），然后加入50g某一定溶質質量分數且足量的稀鹽酸，用玻璃棒攪拌至不在產生氣泡為止。反應所需時間（t）和燒杯及其所盛物質的總質量（m）的關系如右圖所示。

試回答：
（1）將石灰石樣品敲打粉碎的主要目的是                                       。
（2）實驗結束后，共放出多少二氧化碳？
（3）該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數是多少？（計算結果保留1位小數）

Answer 1

（1）增大接觸面積，加快反應速率
（2）2.2g   （3）83.3%

試題分析：（1）為了避免樣品中碳酸鈣不能完成反應，可把樣品粉碎，這樣能增大樣品與鹽酸的接觸面積，使反應更充分，同時還可以加快反應的速率。
（2）由圖可以看出，在t₃時，石灰石樣品中的碳酸鈣已完全反應，故剩余物質總質量為73.8g，根據質量守恒定律，可知放出氣體二氧化碳的質量=20g+6g+50g－73.8g=2.2g。
(3) 利用生成的二氧化碳的質量，結合化學方程式中二氧化碳與碳酸鈣的質量比，可計算出所取樣品中碳酸鈣的質量，最后用碳酸鈣質量除以樣品總質量，即可求出樣品中碳酸的質量分數。
設6g石灰石樣品中所含碳酸鈣的質量為X，則         
CaCO₃+2HCl = CaCl₂ + CO₂↑+H₂O 
100                44
x                  2.2g
100：44=x：2.2g
解得x="5g"
所以該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數=×100%="83.3%"
答：該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數是83.3%。
點評：此題是關于化學方程式的計算題，主要是利用圖表及反應方程式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生要有較強的數據分析能力；解題的關鍵是要會利用質量守恒定律，由反應前后質量的變化計算出反應放出的二氧化碳的質量，然后再根據相關的化學反應方程式，并依據已知量對未知的應求量進行求解計算即可。