Question

9．某次實驗中，稱取5.5g研碎的石灰石粉末，進行四次高溫加熱 （雜質不參加反應，不溶于水）、冷卻、稱量剩余固體的重復操作．記錄數據如下：

操作次序	第一次，	第二次	第三次	第四次
剩余固體質量/g	4.2	3.9	3.3	3.3

請計算：（1）完全反應后生成二氧化碳2.2g；
（2）原混合物中雜質有多少克？
（3）若將反應完全后的固體充分溶于1000g 20攝氏度的水中，過濾后所得的溶液中的溶質質量分數為？20攝氏度時，氫氧化鈣的溶解度為0.2g（計算結果精確到0.1）

Answer 1

分析 （1）由圖表可知，第三次和第四次剩余固體的質量相等，說明，第三次反應已是完全反應．由于生成的氣體逸出，所以根據質量守恒定律“參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和”可知：完全反應后生成二氧化碳的質量=反應前石灰石的質量-剩余固體的質量；
（2）依據生成的二氧化碳質量可求出反應的碳酸鈣質量，進而求出雜質的質量；
（3）

解答 解：（1）完全反應后生成二氧化碳的質量為：5.5g-3.3g=2.2g；
（2）設參與反應的CaCO₃的質量為x，生成氧化鈣的質量為y
CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100                56    44
x                    y    2.2g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{2.2g}$，$\frac{56}{44}=\frac{y}{2.2g}$
x=5g，y=2.8g
原混合物中雜質：5.5g-5g=0.5g
答：原混合物中雜質為0.5g；
（3）設氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣的質量為z
CaO+H₂O=Ca（OH）₂
56               74
2.8g              z
$\frac{56}{74}=\frac{2.8g}{z}$
z=3.7g
20攝氏度時，氫氧化鈣的溶解度為0.2g，故20攝氏度時，1000水中最多溶解2g氫氧化鈣，因此有1.7g氫氧化鈣不溶，形成飽和溶液，故過濾后所得的溶液中的溶質質量分數為：$\frac{2g}{2g+1000g}×100%$=0.2%
答：過濾后所得的溶液中的溶質質量分數為0.2%

點評 本題難度不大，考查有關化學方程式的計算，根據質量守恒定律計算出生成氣體的質量、注意代入方程式計算的必須是純物質的質量是正確解答此類題的關鍵．