Question

17．某學習小組從某客家圍屋建筑維修現場搜集了一些舊墻灰進行研究．取12.0g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300.0g．實驗數據記錄如下：

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16min的數據M．你由表中數據推測，M=295.6g．
②根據實驗數據，在答題卡的坐標紙上繪制生成CO₂質量與反應時間關系的曲線．前3min生成CO₂的質量為1.5g．
③計算該舊端灰中鈣元素的質量分數是多少？（精確到0.1%）

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；
③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；
③設碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                     44
x                                        4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10.0g
舊墻灰中鈣離子的質量分數為：$\frac{10.0g×\frac{40}{100}×100%}{12.0g}$×100%=33.3%
答：舊墻灰中鈣的質量分數為33.3%．

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．