Question

對牙膏的探究要用到許多化學(xué)知識。
（1）用作牙膏摩擦劑的輕質(zhì)碳酸鈣，工業(yè)上常用石灰石來制備，某實驗小組同學(xué)設(shè)計了2種轉(zhuǎn)化流程，如下圖1所示．

請回答下列問題：
a．小王同學(xué)主張用流程①、②、④和操作Ⅱ的設(shè)計，認為其工藝簡單。
請寫出反應(yīng)①和④的化學(xué)方程式：①　                 　；④　                         　；
b．操作Ⅱ包括攪拌、　  　、洗滌、干燥等工序。
c．小李同學(xué)認為流程①、②、③和操作I比小王的主張更好，其理由是：　                   　；
操作I包括攪拌和微熱等工序。
（2）該實驗小組為了測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，取25g石灰石樣品放在燒杯中，然后向其中逐滴加入一定量某質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，使之與樣品充分反應(yīng)（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）。隨著反應(yīng)進行，加入稀鹽酸的質(zhì)量與反應(yīng)得到氣體的質(zhì)量變化關(guān)系如圖2所示，請完成下列計算內(nèi)容：
①樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是多少？
②所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

（1）a．CaCO₃CaO+CO₂↑；Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO ₃↓+2NaOH；b．過濾；
c．利用產(chǎn)生的二氧化碳比另加碳酸鈉溶液更經(jīng)濟，生成成本更低，若產(chǎn)生的二氧化碳不回收直接排放，不利于“節(jié)能減排” （2）①80%；②10%

試題分析：（1）a．根據(jù)方程式的寫法考慮；b．根據(jù)不溶于液體的固體和液體分離的一種方法考慮；c．根據(jù)二氧化碳回收利用的優(yōu)點考慮；
（2）由圖示可知生成二氧化碳質(zhì)量為8. 8g，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出碳酸鈣、氯化氫的質(zhì)量，再用碳酸鈣的質(zhì)量除以25g乘以百分之百，用氯化氫的質(zhì)量除以鹽酸溶液的質(zhì)量乘以百分之百。
解：a．①石灰石的主要成分是碳酸鈣，高溫生成氧化鈣和二氧化碳，二氧化碳后面標上上升符號，所以方程式是：CaCO₃CaO+CO₂↑；④氧化鈣C和水會生成氫氧化鈣D，氫氧化鈣會與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，故答案為：Ca(OH)₂+Na₂CO₃═CaCO ₃↓+2NaOH；
b．不溶于液體的固體和液體分離的一種方法是過濾；
c．小李同學(xué)認為流程①、②、③和操作I比小王的主張更好，因為使用的是制氧化鈣生成的二氧化碳，既可以變廢為寶，可以降低成本，也能減緩溫室效應(yīng)，利用產(chǎn)生的二氧化碳比另加碳酸鈉溶液更經(jīng)濟，生成成本更低；
（2）設(shè)樣品中CaCO₃的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的稀鹽酸中HCl的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl＝CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100    73          44
x      y          8.8g
根據(jù)
得x＝20
根據(jù)
解得 y＝14.6g
樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為：×100%＝80%
稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：×100%＝10%
答：（1）樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為80%；
（2）所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%。