Question

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）小敏的方法可用如圖流程表示，測得的碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為

 

；
（2）小華取10g樣品，用如圖甲實驗裝置進行實驗，反應結束后，測得B裝置質(zhì)量增加了4.6克，算得碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，發(fā)現(xiàn)與事實嚴重不符，造成這種情況的可能原因是

 

．
（3）小軍用如圖乙的實驗裝置進行實驗，將20克稀鹽酸加入到1.25克樣品中，生成的CO₂體積與反應時間的關系如圖丙．
①C裝置中油層的作用是

 

；
②已知本實驗條件下CO₂的密度為1.8克/升，求該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,過濾的原理、方法及其應用,氣體的凈化（除雜）,有關溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算,鹽的化學性質(zhì),根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究,綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）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)堿石灰能吸收水蒸氣和氯化氫氣體，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）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．
的碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

10g-2.1g

10g

×100%=79%；在過濾操作中，需要用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯；故填：79%；
（2）堿石灰能吸收水蒸氣和氯化氫氣體，B中吸收二氧化碳中帶出的水蒸氣和氯化氫氣體，所以算得碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，發(fā)現(xiàn)與事實嚴重不符；故填：B中吸收二氧化碳中帶出的水蒸氣和氯化氫氣體；
（3）①C裝置中油層的作用是防止二氧化碳溶于水；故填：防止二氧化碳溶于水；
②二氧化碳的質(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

100

x

=

44

0.44g

x=1g
該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)=

1g

1.25g

×100%=80%
答：該石灰石樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為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．