Question

14．三位同學分別用相同質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)（石灰石中的雜質(zhì)既不與酸反應，也不溶于水）．
（1）小敏的方法可用如下流程表示，在過濾操作中，需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒．

測得10克樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為7.9克；
（2）小華取10克樣品，用如下圖實驗裝置進行實驗，反應結束后，C裝置溶液澄清，測得B裝置增加的質(zhì)量，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，算得碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)與事實比較偏大，造成這種情況的可能原因是B中吸收了二氧化碳帶出量的水蒸氣和氯化氫氣體．

（3）小軍將20克稀鹽酸加入到1.25克樣品中，生成的CO₂體積為244毫升．求該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)．（列式計算，已知本實驗條件下CO₂的密度為1.8克/升，相對原子質(zhì)量：Ca40；O16；C12；H1；Cl35.5）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過濾的操作分析用到玻璃儀器；根據(jù)鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，第二次加鹽酸，濾渣繼續(xù)減少，說明第一次中鹽酸完全反應且碳酸鈣有剩余，可知50g鹽酸完全消耗5g碳酸鈣，而第二次減少的質(zhì)量為2.9g，說明碳酸鈣完全反應，剩余濾渣的質(zhì)量就是石灰石樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量進行解答；
（2）根據(jù)B中吸收二氧化碳中帶出的水蒸氣和氯化氫氣體進行解答；
（3）根據(jù)二氧化碳體積和密度求出二氧化碳的質(zhì)量，利用二氧化碳的質(zhì)量求出碳酸鈣的質(zhì)量，進而求出該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)即可．

解答 解：（1）在過濾操作中，需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，第二次加鹽酸，濾渣繼續(xù)減少，說明第一次中鹽酸完全反應且碳酸鈣有剩余，可知50g鹽酸完全消耗5g碳酸鈣，而第二次減少的質(zhì)量為2.9g，說明碳酸鈣完全反應，碳酸鈣的質(zhì)量為：10g-2.1g=7.9g；
（2）B中吸收二氧化碳中帶出的水蒸氣和氯化氫氣體，使得二氧化碳的質(zhì)量偏大，則計算出的碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)偏大；
（3）二氧化碳的質(zhì)量=1.8g/L×0.244L≈0.44g，
設碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x                                      0.44g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{0.44g}$    x=1g
該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{1g}{1.25g}×100%$=80%．
故答案為：（1）漏斗、玻璃棒，7.9g；
（2）B中吸收二氧化碳中帶出的水蒸氣和氯化氫氣體；
（3）該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)80%．

點評 本題考查學生利用化學反應方程式的計算，明確二氧化碳是氣體并利用質(zhì)量守恒來計算二氧化碳的質(zhì)量是解答的關鍵．