Question

13．今年全国人大和政协会议使用了一种含碳酸钙的“石头纸”：为测定其中碳酸钙的质量分数，小刚同学进行了如下实验（假设杂质不溶于水，不与酸反应，反应过程中的损耗忽略不计）：他将“石头纸”干燥并捣碎放在烧杯里，然后往烧杯中加入一定量盐酸，到恰好不再产生小气泡时停止．实验过程和测定的相关实验数据如下图所示：

（1）他将收集到的气体通入足量澄清石灰水中，石灰水变浑浊．据此可判断，收集到的气体中含有二氧化碳；根据“反应过程中减少的质量”，可知气体被石灰水完全吸收后石灰水增加的质量为4.4g．
（2）根据“残渣质量”，求得“石头纸”中碳酸钙的质量分数为76.9%．（精确到0.1%）
（3）计算恰好完全反应后所得溶液的溶质质量分数．

Answer 1

分析 （1）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊．石灰水增加的质量=气体的质量=反应过程中减少的质量
（2）石头纸中的碳酸钙与盐酸反应，减少的质量就是碳酸钙的质量．
（3）反应后所得溶液中的溶质是氯化钙，可以根据二氧化碳的质量求出氯化钙的质量．反应后所得溶液的质量=反应剩余物的质-残渣的质量．

解答 解：（1）石灰水变浑浊说明通入的气体中一定有二氧化碳，反应前后减少的质量是二氧化碳的质量，二氧化碳被石灰水完全吸收后，石灰水增加的质量也是二氧化碳的质量，二氧化碳的质量=13g+94.4g-103g=4.4g．
故选CO₂；4.4；
（2）石头纸减少的质量就是碳酸钙的质量，碳酸钙的质量=13g-3g=10g，石头纸中碳酸钙的质量分数=$\frac{10g}{13g}$×100%=76.9%．
故答案为：76.9%；
（3）设反应生成氯化钙的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
                      111     44
                        x      4.4g
$\frac{111}{44}=\frac{x}{4.4g}$
x=11.1g
反应后得溶液的质量=103g-3g=100g
反应后所得溶液中溶质的质量分数=$\frac{11.1g}{100g}$×100%=11.1%
答：反应后所得溶液中溶质的质量分数为11.1%．

点评 反应前后的总质量差是二氧化碳的质量，反应前后蛋壳的质量差是碳酸钙的质量，要区分清楚．