Question

14．三位同學分別用相同質量分數(shù)的稀鹽酸，測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)（石灰石中的雜質既不與酸反應，也不溶于水）．
（1）小敏的方法可用如下流程表示，在過濾操作中，需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒．

測得10克樣品中碳酸鈣的質量為7.9克；
（2）小華取10克樣品，用如下圖實驗裝置進行實驗，反應結束后，C裝置溶液澄清，測得B裝置增加的質量，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，算得碳酸鈣的質量分數(shù)與事實比較偏大，造成這種情況的可能原因是B中吸收了二氧化碳帶出量的水蒸氣和氯化氫氣體．

（3）小軍將20克稀鹽酸加入到1.25克樣品中，生成的CO₂體積為244毫升．求該石灰石樣品中CaCO₃的質量分數(shù)．（列式計算，已知本實驗條件下CO₂的密度為1.8克/升，相對原子質量：Ca40；O16；C12；H1；Cl35.5）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過濾的操作分析用到玻璃儀器；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，而第二次減少的質量為2.9g，說明碳酸鈣完全反應，剩余濾渣的質量就是石灰石樣品中雜質的質量進行解答；
（2）根據(jù)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量，利用二氧化碳的質量求出碳酸鈣的質量，進而求出該石灰石樣品中CaCO₃的質量分數(shù)即可．

解答 解：（1）在過濾操作中，需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；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，而第二次減少的質量為2.9g，說明碳酸鈣完全反應，碳酸鈣的質量為：10g-2.1g=7.9g；
（2）B中吸收二氧化碳中帶出的水蒸氣和氯化氫氣體，使得二氧化碳的質量偏大，則計算出的碳酸鈣的質量分數(shù)偏大；
（3）二氧化碳的質量=1.8g/L×0.244L≈0.44g，
設碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x                                      0.44g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{0.44g}$    x=1g
該石灰石樣品中CaCO₃的質量分數(shù)為：$\frac{1g}{1.25g}×100%$=80%．
故答案為：（1）漏斗、玻璃棒，7.9g；
（2）B中吸收二氧化碳中帶出的水蒸氣和氯化氫氣體；
（3）該石灰石樣品中CaCO₃的質量分數(shù)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量守恒來計算二氧化碳的質量是解答的關鍵．