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山东省汶上县白石镇山区拥有丰富的大理石矿产资源.今有坛山上的大理石样品,其中只含二氧化硅杂质(二氧化硅是一种既不溶于水也不与盐酸反应且耐高温的固体).白石镇中学的同学

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山东省汶上县白石镇山区拥有丰富的大理石矿产资源.今有坛山上的大理石样品,其中只含二氧化硅杂质(二氧化硅是一种既不溶于水也不与盐酸反应且耐高温的固体).白石镇中学的同学们想测定该样品中碳酸钙的质量分数,他们选取了一块大理石样品,将其敲打粉碎后,称出6g放入烧杯内(烧杯质量为20g).然后加入50g某一定溶质质量分数的稀盐酸,用玻璃棒搅拌至不再产生气泡为止.反应所需时间(t)和烧杯及其所盛物质总质量(m)的关系如图所示.请完成下列问题:
(1)将大理石样品敲打粉碎的主要目的是:______;
(2)实验结束时,理论上共放出二氧化碳的质量为______g.
(3)计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数.(保留小数点后一位小数)
▼优质解答
答案和解析
(1)为避免样品中碳酸钙不能完成反应,可把样品粉碎,增大样品与盐酸的接触面积,此举还可以加快反应的速率;
故答案为:增大接触面积,加快反应速率;
(2)图中质量轴上每个小刻度表示0.2g,所以完全放出气体后剩余物质总质量为73.8g;
根据质量守恒定律,因此放出气体二氧化碳的质量=76g-73.8g=2.2g
故答案为:2.2g;
(3)设石灰石样品中碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
100                  44
x                   2.2g
    
100
44
x
2.2g

解之得:x=5g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数=
5g
6g
×100%=83.3%.
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是83.3%.
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