Question

我市盛产石灰石，主要成分是CaCO₃。某同学为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数进行了如下实验。取一定量的石灰石样品研碎和100g溶质质量分数为10%的稀盐酸放入烧杯中。在化学反应过程中对烧杯及其中的剩余物进行了五次称量，记录数据如下表：(假设反应匀速进行；杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应，烧杯的质量为25 g。)

反应时间/s	20	40	60	80	100
烧杯和药品质量/g	137.8	135.6	m	134.5	134.5

请计算：

(1)表中的“m”为________；

(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数______________。(计算结果精确至0.1%)

Answer

134.5 83.3%

【解析】

（1）根据烧杯和药品质量的变化数据进行分析；

（2）根据质量守恒定律，计算出二氧化碳的质量，然后计算出碳酸钙的质量，再计算质量分数。

（1）通过分析表中的数据可以看出，反应时间20﹣40s固体减少了2.2g，所以40﹣60s也可能减少2.2g，但是反应时间80s时，固体质量是134.5g，只减少1.1g，因此到60s 时碳酸钙反应肯定结束且盐酸有剩余，所以m的值是134.5g；

（2）因为反应匀速，如果20s内碳酸钙和盐酸完全反应质量应该减少2.2g，所以反应前烧杯的总质量为140g，因此石灰石样品质量为140g﹣100g﹣25g=15g，

根据表中数据，反应中生成二氧化碳质量为140g﹣134.5g=5.5g，

设样品中含有碳酸钙质量为x。

解得x=12.5g

所以碳酸钙的质量分数为： 。

答：(1)表中的“m”为134.5； (2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。