Question

某學生對久置于空氣中已部分變質(zhì)的氧化鈣取樣分析：取樣品16.9g，加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為20%的鹽酸溶液109.5g，將生成的氣體全部通過足量的Ba（OH）₂溶液中，得到3.94g沉淀；在所得的澄清溶液中加入過量的Na₂CO₃溶液，產(chǎn)生672mLCO₂（密度1.965g？L），并生成沉淀Wg．計算樣品中CaO的質(zhì)量分數(shù)及W的值．

Answer 1

解：（1）設樣品中CaCO₃質(zhì)量為x，與CaCO₃反應的鹽酸為y
由方程式①CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑ ②CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O
可知有關系式：BaCO₃ ～CaCO₃ ～2HCl
197 100 73
3.94g x y

x=2g y=1.46g
所以樣品中CaO和Ca（OH）₂的質(zhì)量之和為：16.9g-2g=14.9g
由題意可知鹽酸和樣品反應后有剩余，而且剩余鹽酸和Na₂CO₃反應產(chǎn)生的CO₂質(zhì)量為：0.672L×1.965g/L=1.32g
設剩余HCl的質(zhì)量為z
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
73 44
z 1.32g
z=2.19g
因為總HCl的質(zhì)量為：109.5g×20%=21.9g，所以可知與CaO和Ca（OH）₂反應的HCl為：21.9g-2.19g-1.46g=18.25g
設CaO質(zhì)量為m，與CaO反應的HCl的質(zhì)量為n；那么Ca（OH）₂的質(zhì)量為14.9g-m，與Ca（OH）₂反應的HCl的質(zhì)量為18.25g-n
CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+H₂O
56 73 74 73
m n 14.9g-m 18.25g-n
① ②
由①②解得：m=11.2g
所以氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=66.3%
（2）根據(jù)CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃和HCl反應生成CaCl₂的化學方程式，及反應CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
可知有關系式：2HCl～CaCl₂～CaCO₃，
73 100
21.9g-2.19g W
W=27g
答：樣品中氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)為66.3%，W的值為27g．
分析：氧化鈣變質(zhì)的過程是氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣．通過題意可知樣品中有氧化鈣和碳酸鈣，另外利用氧化鈣和鹽酸反應的方程式，把用總鹽酸減去剩余鹽酸再減去和碳酸鈣反應的鹽酸后，所得的鹽酸質(zhì)量代入求解可知，樣品中除碳酸鈣外的其他成分不都是氧化鈣，所以樣品中應該含有氫氧化鈣．
點評：此題考查的是利用化學方程式的計算，此題容易出錯的地方是求出碳酸鈣質(zhì)量后，把用總質(zhì)量減去碳酸鈣質(zhì)量后的質(zhì)量都當成氧化鈣質(zhì)量．此題綜合性較強，步驟比較多，是一道較難的計算題．