Question

13．某興趣小組的同學用如圖實驗裝置進行質(zhì)量守恒定律的實驗驗證并測定石灰石樣品的純度．稀鹽酸和石灰石混合前，稱得總質(zhì)量是245.6g．將二者混合，至反應完全，稱得總質(zhì)量為241.2g．請分析并計算下列問題：
（1）完全反應后，總質(zhì)量減少的原因是：碳酸鈣和稀鹽酸反應生成的二氧化碳逸散到空氣中；要保證完全反應前后的總質(zhì)量不變，你的改進措施是把燒杯換成錐形瓶，在錐形瓶口系一個氣球．
（2）計算石灰石的純度（石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)已有的知識進行分析，驗證質(zhì)量守恒定律，則需要測定反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量，有氣體生成或參與的化學反應必須在密閉裝置內(nèi)進行，碳酸鈣和稀鹽酸反應能生成氯化鈣、水和二氧化碳；據(jù)此解答．
（2）分析所發(fā)生的反應，可發(fā)現(xiàn)反應后總質(zhì)量減輕是由于生成了氣體二氧化碳，因此，可知恰好完全反應時放出二氧化碳的質(zhì)量為245.6g-241.2g=4.4g；然后利用二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)反應的化學方程式，分別計算恰好完全反應時碳酸鈣的質(zhì)量，最后使用質(zhì)量分數(shù)的計算公式，求出石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)即可．

解答 解：（1）稀鹽酸與碳酸鈣反應生成的二氧化碳逸出，使反應后質(zhì)量減少，所以完全反應后，總質(zhì)量減少；驗證質(zhì)量守恒定律時，有氣體生成或參與的化學反應必須在密閉裝置內(nèi)進行，對裝置的改進措施是把燒杯換成錐形瓶，在錐形瓶口系一個氣球；故填：碳酸鈣和稀鹽酸反應生成的二氧化碳逸散到空氣中；把燒杯換成錐形瓶，在錐形瓶口系一個氣球．
（2）生成二氧化碳的質(zhì)量=245.6g-241.2g=4.4g，
設樣品中CaCO₃的質(zhì)量為x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x                                       4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g
石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{10g}{12.5g}$×100%=80%
答：石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為80%．

點評 根據(jù)化學方程式進行計算時，只能使用純凈物的質(zhì)量進行計算，而不能把混合物的質(zhì)量直接代入化學方程式進行計算．