Question

11．化學(xué)興趣小組的同學(xué)要測定某大理石樣品的純度，在實(shí)驗(yàn)室他們做了如下實(shí)驗(yàn)：（查閱資料：氯化鈣溶液顯中性）

（1）寫出上述實(shí)驗(yàn)中恰好反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）根據(jù)已知條件列出求解與氯化鈣反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量（x）的比例式$\frac{111}{x}=\frac{44}{4.4g}$
（3）該大理石中碳酸鈣的含量約為66.7%
（4）溶液b中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.1%
（5）上述實(shí)驗(yàn)中所用100g稀鹽酸，在實(shí)驗(yàn)室中用29.2%的濃鹽酸來配制，需用濃鹽酸的質(zhì)量為50g
（6）某工廠用這種大理石150t時(shí)，可制得56t含雜質(zhì)10%的生石灰，那么在制取過程中大理石的利用率為90%．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈣和水和二氧化碳；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后減少的質(zhì)量即為生成的二氧化碳的質(zhì)量，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈣和水和二氧化碳，根據(jù)化學(xué)方程式列比例式，可以據(jù)此解答；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式結(jié)合二氧化碳的質(zhì)量可求碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算該石灰石中碳酸鈣的純度為；
（4）氧化鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水；根據(jù)氧化鈣質(zhì)量計(jì)算生成氯化鈣的質(zhì)量，進(jìn)一步可得b中氯化鈣的總質(zhì)量．
（5）根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變分析．
（6）根據(jù)碳酸鈣煅燒分解生成氧化鈣和二氧化碳的化學(xué)方程式，可由氧化鈣質(zhì)量計(jì)算出放出碳酸鈣的質(zhì)量，及一步計(jì)算大理石的利用率．

解答 解：（1）碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈣和水和二氧化碳，化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：生成二氧化碳的質(zhì)量=100g+15g-110.6g=4.4g  
設(shè)生成的氯化鈣的質(zhì)量為x，碳酸鈣的質(zhì)量為y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  111              44
 y                      x               4.4g     
$\frac{111}{x}=\frac{44}{4.4g}$，
x=11.1g
$\frac{100}{y}=\frac{44}{4.4g}$
解得：y=10g
故填：$\frac{111}{x}=\frac{44}{4.4g}$；
（3）根據(jù)（2）的解答可以知道該大理石中碳酸鈣的含量約為$\frac{10g}{15g}$×100%=66.7%．
（4）氧化鈣與過量的鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水；由于達(dá)到溶液為中性，恰好完全反應(yīng)．
設(shè)氧化鈣與過量的鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣的質(zhì)量為z，
CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O
56               111
5.6g               z
$\frac{56}{5.6g}=\frac{111}{z}$
z=11.1g
溶液b中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{11.1g+11.1g}{10g+100g+88.8g+5.6g-4.4g}$×100%=11.1%．故填：11.1%．
（5）需用濃鹽酸的質(zhì)量為w
w×29.2%=100g×14.6%
w=50g．故填：50g．
（6）石灰石150t中碳酸鈣的質(zhì)量為150t×$\frac{10g}{15g}$×100%=100t
設(shè)反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為a
CaCO₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100                 56
a                   56t×（1-10%）
$\frac{100}{a}=\frac{56}{56t×（1-10%）}$
z=90t
大理石的利用率為$\frac{90t}{100t}×100%$=90%．故填：90%．

點(diǎn)評 根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，計(jì)算所使用的都是純凈物的質(zhì)量，這在計(jì)算時(shí)要給以足夠的注意．