Question

11．某同學要測定某一石灰石樣品的純度（樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)），取這種石灰石樣品12.5g，加入94.4g一定質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸．充分反應后，燒杯內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量為102.5g（石灰石中的雜質(zhì)既不溶于水，也不與鹽酸反應）．求：
（1）產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量為4.4g
（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．
（3）反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)該反應中只有二氧化碳是氣體，則利用質(zhì)量守恒定律和反應前后燒杯中物質(zhì)的總質(zhì)量之差來計算二氧化碳的質(zhì)量；
（2）將二氧化碳的質(zhì)量代入化學反應方程式來計算碳酸鈣的質(zhì)量，再計算碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（3）利用化學反應方程式計算出氯化鈣的質(zhì)量，再利用溶液的質(zhì)量來計算溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）反應前燒杯中物質(zhì)的總質(zhì)量為12.5g+94.4g=106.9g，
反應后燒杯內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量變?yōu)?06.9g，
由質(zhì)量守恒可知，二氧化碳的質(zhì)量為106.9g-102.5g=4.4g，
故答案為：4.4g；
（2）設碳酸鈣的質(zhì)量為x，生成的氯化鈣的質(zhì)量為y，
則CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
   100        111       44
    x          y        4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{111}{y}=\frac{44}{4.4g}$，
解得x=10g，y=11.1g，
該樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{10g}{12.5g}$×100%=80%，
答：石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)80%；
（3）因雜質(zhì)既不溶于水，也不與其他物質(zhì)反應，
則溶液的質(zhì)量為102.5g-（12.5g-10g）=100，
則溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{11.1g}{100g}$×100%=11.1%
答：反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為11.1%．

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．