Question

3．將10克含雜質10%的石灰石與2mol/L鹽酸100mL充分混合，能生成標準狀況下的二氧化碳氣體多少升？假設溶液的體積仍為100mL，則反應后鹽酸和氯化鈣溶液的物質的量濃度為多少？

Answer 1

分析 發(fā)生反應為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，根據n=$\frac{m}{M}$=cV計算出碳酸鈣、HCl的物質的量，然后判斷過量，根據不足量計算出生成二氧化碳的物質的量、消耗HCl的物質的量及生成氯化鈣的物質的量，最后根據V=nVm計算出標準狀況下二氧化碳的體積，根據c=$\frac{n}{V}$計算出鹽酸、氯化鈣的物質的量濃度．

解答 解：10克含雜質10%的石灰石中含有碳酸鈣的物質的量為：$\frac{10g×（1-10%）}{100g/mol}$=0.09mol，
100mL 2mol/L的鹽酸中含有HCl的物質的量為：2mol/L×0.1L=0.2mol，
根據反應CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑可知，0.2molHCl完全反應消耗0.1mol碳酸鈣，顯然HCl過量，碳酸鈣完全反應，
反應生成二氧化碳的物質的量為：n（CO₂）=n（CaCO₃）=0.09mol，標準狀況下0.09mol二氧化碳的體積為：V（CaCO₃）=22.4L/mol×0.09mol=2.016L；
反應消耗HCl的物質的量為：0.09mol×2=0.18mol，反應后剩余的HCl為：0.2mol-0.018mol=0.02mol，則反應后溶液中HCl的物質的量濃度為：c（HCl）=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，
反應后生成氯化鈣的物質的量為：n（CaCl₂）=n（CaCO₃）=0.09mol，反應后溶液中氯化鈣的物質的量濃度為：c（CaCl₂）=$\frac{0.09mol}{0.1L}$=0.9mol/L，
答：反應生成二氧化碳在標準狀況下的體積為2.016L；反應后鹽酸的濃度為0.2mol/L，氯化鈣溶液的濃度為0.9mol/L．

點評 本題考查了化學方程式的計算，題目難度中等，正確判斷過量情況為解答關鍵，注意掌握物質的量與氣體摩爾體積、摩爾質量、物質的量濃度之間的關系，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．