Question

【題目】某種胃藥中抗酸劑為CaCO3。甲、乙兩同學(xué)為測定其中CaCO3含量，分別設(shè)計以下兩種方案（藥片中的其它成分與HCl和NaOH溶液均不反應(yīng)）。請回答下列有關(guān)問題：

（1）甲同學(xué)擬用下圖裝置測量樣品與足量稀鹽酸反應(yīng)生成CO2的體積，來分析CaCO3的含量。則

①X的作用是__________。

②B中不可改用飽和Na2CO3溶液，用離子方程式說明理由_______。

（2）乙同學(xué)擬用以下操作測定樣品中CaCO3含量：A．配制0.100 mol/L HCl溶液和0.100 mol/L NaOH溶液，B．取一粒藥片(0.100 g)，研碎后加入20 mL蒸餾水，C．加入30 mL 0.100 mol/L 的鹽酸，充分反應(yīng)，D．用0.100 mol/L NaOH溶液中和過量的鹽酸至中性，共消耗NaOH溶液18.00 mL，該胃藥中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)是____寫出計算過程）。

（3）甲同學(xué)將實驗中獲得的17.92 mL CO2 (標準狀況)通入10 mL 0.100 mol/L NaOH溶液中，判斷所得溶液的溶質(zhì)是_____（填化學(xué)式）。

Answer 1

【答案】使廣囗瓶內(nèi)與分液漏斗內(nèi)氣體壓強相等 ，便于溶液順利流下 CO32-+CO2+H2O=HCO3- 60% Na2CO3 NaHCO3

【解析】

(1)①裝置A中連通管X能使分液漏斗和廣口瓶中的壓強保持一致，使鹽酸順利流下；②碳酸鈉溶液能夠和二氧化碳反應(yīng)；

(2)反應(yīng)所用鹽酸與氫氧化鈉溶液的濃度相等，氫氧化鈉溶液的體積為18.00 mL，則與碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸為30.00mL-18.00 mL=12.00 mL，根據(jù)反應(yīng)：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑計算碳酸鈣的質(zhì)量，再計算質(zhì)量分數(shù)；

(3)計算出二氧化碳的物質(zhì)的量和氫氧化鈉的物質(zhì)的量，然后根據(jù)二者物質(zhì)的量關(guān)系判斷溶液中溶質(zhì)的組成。

(1)①連通管X能使漏斗和廣口瓶中的壓強保持一致，使鹽酸順利流下，故答案為：使廣口瓶內(nèi)與分液漏斗內(nèi)氣體壓強相等，便于溶液順利流下；

②若用碳酸鈉溶液，碳酸鈉會吸收二氧化碳，發(fā)生的反應(yīng)為：CO32-+CO2+H2O=HCO3-，導(dǎo)致生成的二氧化碳被消耗，測定結(jié)果偏小，故答案為：CO32-+CO2+H2O=HCO3-；

(2)反應(yīng)所用鹽酸與氫氧化鈉溶液的濃度相等，氫氧化鈉溶液的體積為18.00 mL，則與碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸為30.00mL-18.00 mL=12.00 mL，

CaCO3 + 2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑

100g 2mol

m(CaCO3) 0.100 mol/L×0.012L

=，解得：m(CaCO3)=0.06 g，碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為×100%=60%，故答案為：60%；

(3)標況下，17.92mL CO2 的物質(zhì)的量是=0.0008mol，10mL0.100mol/L NaOH溶液中含有氫氧根離子的物質(zhì)的量是0.01L×0.100mol/L=0.001mol，根據(jù)關(guān)系式：CO2～Na2CO3～2OH-、CO2～NaHCO3～OH-，完全生成碳酸鈉，需要消耗氫氧根離子0.0008mol×2=0.0016mol＞0.001mol；完全生成碳酸氫鈉，需要消耗氫氧根離子的物質(zhì)的量是：0.0008mol＜0.001mol，所以溶液中的溶質(zhì)是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，故答案為：Na2CO3、NaHCO3。