16.(6分)为了测定某地区石灰石中碳酸钙的质量分数,现有20 g石灰石样品,并取稀盐酸200 g,将稀盐酸平均分成4份,进行如下实验。
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 加入稀盐酸的质量/g | 50 | 50 | 50 | 50 |
| 生成$\ce{CO_{2}}$的质量/g | 1.76 | 3.52 | 4.4 | $m$ |
(1)上表中$m$的数值为。
(2)计算石灰石中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
化学 九年级 全一册
弥
封
线
优学1+1
评价与测试

16.(1)4.4
(2)解:设石灰石中碳酸钙的质量为x。
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 4.4 g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$ x=10 g
则石灰石中碳酸钙的质量分数为$\frac{10\ \mathrm{g}}{20\ \mathrm{g}}×100\%=50\%$。
答:石灰石中碳酸钙的质量分数为50%。

【分析】
首先分析实验数据：前两次每次加入50g稀盐酸，生成CO₂的质量依次为1.76g、3.52g，说明每50g稀盐酸完全反应时生成1.76g CO₂；若第三次加入50g稀盐酸时碳酸钙仍足量，应生成1.76g CO₂，总质量应为3.52g，但实际生成4.4g，说明第三次实验中碳酸钙已完全反应，继续加稀盐酸不再产生CO₂，因此第四次实验的m值等于第三次的CO₂质量4.4g。计算碳酸钙质量分数时，需用完全反应时生成的CO₂质量（4.4g），结合化学方程式计算碳酸钙质量，再求质量分数。
【解析】
(1) 由实验1、2可知，每50g稀盐酸完全反应生成1.76g CO₂；实验3中加入50g稀盐酸，若碳酸钙足量应生成1.76g CO₂，总质量为1.76g×3=5.28g，但实际仅生成4.4g，说明碳酸钙已完全反应，因此实验4中不再产生CO₂，m=4.4。
(2) 设20g石灰石中碳酸钙的质量为x。
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
100                                                               44
x                                                                 4.4g
$\frac{100}{44} = \frac{x}{4.4g}$
解得：$x = \frac{100×4.4g}{44} = 10g$
石灰石中碳酸钙的质量分数为：$\frac{10g}{20g}×100\% = 50\%$
【答案】
(1)4.4；(2)50%
【知识点】
根据化学方程式计算、质量分数计算、碳酸钙与盐酸反应
【点评】
本题通过实验数据考查反应过量的分析能力，需先判断反应是否完全，再利用完全反应时的CO₂质量进行计算，是化学计算中典型的实验数据分析题型，关键在于准确找到反应完全时的质量关系。
【难度系数】
0.5