Question

實驗室購進了一批石灰石．某化學(xué)活動小組的同學(xué)利用稀鹽酸測定該石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．他們?nèi)∵m量的石灰石研碎，然后開展實驗．
他們利用圖中裝置實驗，每隔一定時間讀取電子天平的讀數(shù)，所測相關(guān)數(shù)據(jù)如下表．

測量的項目	質(zhì)量（g）
稀鹽酸（足量）	238.4
石灰石（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)，也不溶于水）	12.0
混合反應(yīng)物后第一次讀數(shù)	249.3
第二次讀數(shù)	248.2
第三次讀數(shù)	246.0
第四次讀數(shù)	246.0

根據(jù)上表測量的有關(guān)數(shù)據(jù)，計算：
（1）產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量

 

g．
（2）該石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是多少？（精確到0.1%，下同）
（3）反應(yīng)后所得溶液中CaCl₂的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析：（1）由圖表可知，第三次與第四次反應(yīng)后稱量的質(zhì)量相等，說明，第三次已是完全反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和，完全反應(yīng)后生成二氧化碳的質(zhì)量=反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和-反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和；
（2）由二氧化碳的質(zhì)量根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（3）氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)=

氯化鈣的質(zhì)量

溶液質(zhì)量

×100%．

解答：解：（1）由圖表可知，第三次與第四次反應(yīng)后稱量的質(zhì)量相等，說明，第三次已是完全反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量=238.4+12-246=4.4g；
（2）設(shè)xg碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)，生成4.4g二氧化碳和yg氯化鈣
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑ （1分）
100          111      44
xg           yg      4.4g

100

44

=

xg

4.4g

   解之得：x=10

111

44

=

yg

4.4g

   解之得：y=11.1
該石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

10.0g

12.0g

×100%=83.3%；
（3）碳酸鈣中雜質(zhì)質(zhì)量=12-10=2g；
則反應(yīng)后所得溶液中CaCl₂的質(zhì)量分數(shù)=

11.1g

246-2

×100%=4.5%．
故答案為：
（1）4.4；
（2）解：設(shè)xg碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)，生成4.4g二氧化碳和yg氯化鈣
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 
100          111      44
x            y        4.4g

100

44

=

xg

4.4g

    解之得：x=10

111

44

=

yg

4.4g

   解之得：y=11.1
該石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

10.0g

12.0g

×100%=83.3%．
（3）反應(yīng)后所得溶液中CaCl₂的質(zhì)量分數(shù)=

11.1g

246-2

×100%=4.5%．
答：該石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是83.3%，反應(yīng)后所得溶液中CaCl₂的質(zhì)量分數(shù)是4.5%．

點評：培養(yǎng)學(xué)生分析圖表的能力，注意方程式計算的規(guī)范性，記住最后要“答”．