Question

12．某化学兴趣小组为检查石灰石样品中碳酸钙的纯度，设计如下实验：
①用天平称量12.0g石灰石样品放入小烧杯中；②取35.0ml稀盐酸（溶液密度为1g/ml）；③倒入步骤1的小烧杯中，待充分反应（杂质不参加反应）；④用pH试纸测得反应后溶液pH值为2；⑤操作X；⑥称量剩余固体物质质量为2.0g．
请回答以下问题：
（1）步骤②中取35.0ml稀盐酸所用的仪器有量筒、胶头滴管．
（2）步骤④的目的是测试稀盐酸是否反应完全．
（3）步骤⑤的操作X名称有蒸发、干燥和洗涤．
（4）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%．
（5）步骤③所得溶液中CaCl₂的质量分数（写计算过程）．

Answer 1

分析 （1）考虑量取一定量液体的方法和使用仪器；
（2）用pH试纸测得反应后溶液，以判断稀盐酸是否反应完全；
（3）为了准确知道剩余固体物质质量，推测步骤⑤的操作；
（4）根据剩余固体物质质量，计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数；
（5）利用化学方程式进行计算，求得所得溶液中CaCl₂的质量分数．

解答 解：
（1）步骤②中取35.0ml稀盐酸所用的仪器有量筒、胶头滴管．
（2）步骤④用pH试纸测得反应后溶液的目的是测试稀盐酸是否反应完全．
（3）为了准确知道剩余固体物质质量，则步骤⑤的操作X名称有蒸发、干燥和 洗涤．
（4）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为量$\frac{12.0g-2.0g}{12.0g}×100%$≈83.3%．
（5）解：碳酸钙的质量为12.0g-2.0g=10.0g
设步骤③所得溶液中CaCl₂的质量为x，生成二氧化碳的质量为y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂0+CO₂↑
100         111      44
10.0g        x        y
则$\frac{100}{111}=\frac{10.0g}{x}$，解得x=11.1g
则$\frac{100}{44}=\frac{10.0g}{y}$，解得y=4.4g．
步骤③所得溶液中CaCl₂的质量分数为：
$\frac{11.1g}{10.0g+35.0g-4.4g}$×100%≈27.3%
故答案为：
（1）量筒、胶头滴管．（2）测试稀盐酸是否反应完全．
（3）蒸发、干燥和 洗涤．（4）83.3%．（5）27.3%

点评 本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，注意利用化学方程式进行计算的方法步骤；增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．