Question

12．小明同學為了尋找含碳酸鈣質(zhì)量分數(shù)超過85%的石灰石，對一樣品進行了如表定量實驗．

實驗步驟	Ⅰ．將適量鹽酸加入燒杯中并稱重	Ⅱ．稱取少量石灰石樣品加入燒杯中，使之與過量稀鹽酸反應	Ⅲ．待反應完全后，稱重
實驗圖示
實驗數(shù)據(jù)	燒杯和鹽酸的質(zhì)量為100.0g	石灰石樣品的質(zhì)量為12.0g	燒杯和其中混合物的質(zhì)量為107.6g

已知燒杯質(zhì)量為13.1g，試通過計算分析：
（1）該試驗中生成的二氧化碳的質(zhì)量是4.4g．
（2）通過計算推斷該是石灰石樣品的純度是否符合要求（石灰石樣品中的雜質(zhì)不與鹽酸反應）？反應所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是多少？（要求寫出計算步驟）

Answer 1

分析 （1）石灰石中主要成分碳酸鈣可以與鹽酸反應生成氯化鈣、水和氣體二氧化碳；隨著反應的發(fā)生，二氧化碳不斷放出而使燒杯內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量減��；完全反應前后燒杯中物質(zhì)質(zhì)量差為放出氣體二氧化碳的質(zhì)量；
（2）石灰石樣品的純度=$\frac{碳酸鈣的質(zhì)量}{石灰石樣品的質(zhì)量}$×100%，根據(jù)反應的化學方程式，可由反應放出二氧化碳的質(zhì)量計算參加反應的碳酸鈣的質(zhì)量；
（3）利用化學反應方程式計算出氯化鈣的質(zhì)量，再利用溶液的質(zhì)量來計算溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律得：反應放出CO₂的質(zhì)量=（100.0g+12.0g）-107.6g=4.4g；
（2）設(shè)12.0g石灰石樣品中含CaCO₃質(zhì)量為x，生成氯化鈣的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100 　　　 　 111　 44
x 　　　　　 　y　  4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{111}{y}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g，y=11.1g
該石灰石樣品的純度為：$\frac{10g}{12g}$×100%=83.3%
因83.3%＜85%，所以該石灰石樣品的純度不符合要求；
（3）反應后燒杯中溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是：$\frac{11.1g}{107.6g-13.1g-（12g-10g）}$=12%
答：（1）該實驗中生成的二氧化碳的質(zhì)量是4.4g；
（2）該石灰石樣品的純度不符合要求；
（3）反應后燒杯中溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是12%．

點評 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，放出氣體的反應，反應前各物質(zhì)的總質(zhì)量與反應后剩余物質(zhì)的質(zhì)量差即為反應放出氣體的質(zhì)量．