Question

興趣小組從某古代建筑維修現場搜集了一些舊墻灰進行研究．取12．O g舊墻灰（主要成分是碳酸鈣）放入燒杯中，并加入足量稀鹽酸（假設其他雜質不參加反應，不考慮H₂0、HCl逸出）．反應開始時，燒杯及所盛物質的總質量為300.0 g．實驗數據記錄如圖表所示

反應時間/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18
燒杯及所盛物質總質量/g	300.0	299.0	298.0	297.2	296.5	296.0	295.7	295.6	M	295.6

①該小組因故沒有記錄反應時間為16 min時的數據M．你由表中數據推測，M

 

g．
②反應生成CO₂的總質量為

 

g．
③根據實驗數據，在右邊的坐標紙上繪制生成CO₂質量與反應時間關系的曲線．前3 min生成CO₂的質量為

 

g．
④該舊墻灰中碳酸鈣的質量分數為多少？

Answer 1

分析：①對比數據，分析反應的進行，判斷反應時間為16 min時的數據M的值；
②根據質量守恒定律，比較反應前后質量差即為二氧化碳質量；
③根據實驗記錄數據，繪制生成CO₂質量與反應時間關系的曲線，并查出前3 min生成CO₂的質量；
④根據反應的化學方程式，計算參加反應碳酸鈣的質量，最終求出舊墻灰中碳酸鈣的質量分數．

解答：解：①第14 min和第18 min燒杯及所盛物質的總質量相等，說明第14 min時反應已完成，故第16 min時燒杯及所盛物質的總質量為295.6g；
故答案為：295.6；
②反應前后燒杯及所盛物質的總質量差=300g-295.6g=4.4g
故答案為：4.4；
③根據實驗數據，在坐標紙上繪制生成CO₂質量與反應時間關系的曲線；
故答案如圖：
第3min時燒杯及所盛物質的總質量為298.5g，則生成二氧化碳質量=300g-298.5g=1.5g；
故答案為：1.5；
④設碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x                     4.4g
100：x=44：4.4g
x=10g
舊墻灰中碳酸鈣的質量分數為：

10g

12.0g

×100%=83.33%
答：舊墻灰中碳酸鈣的質量分數為83.33%．

點評：本題是借助于數學模型，利用圖表的方式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的識圖能力和數據分析能力．