Question

11．化学兴趣小组的同学要测定某大理石样品的纯度，在实验室他们做了如下实验：（查阅资料：氯化钙溶液显中性）

（1）写出上述实验中恰好反应的化学反应的方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）根据已知条件列出求解与氯化钙反应的物质的质量（x）的比例式$\frac{111}{x}=\frac{44}{4.4g}$
（3）该大理石中碳酸钙的含量约为66.7%
（4）溶液b中溶质的质量分数为11.1%
（5）上述实验中所用100g稀盐酸，在实验室中用29.2%的浓盐酸来配制，需用浓盐酸的质量为50g
（6）某工厂用这种大理石150t时，可制得56t含杂质10%的生石灰，那么在制取过程中大理石的利用率为90%．

Answer 1

分析 （1）碳酸钙和盐酸反应，生成氯化钙和水和二氧化碳；
（2）根据质量守恒定律可知，反应前后减少的质量即为生成的二氧化碳的质量，碳酸钙和盐酸反应，生成氯化钙和水和二氧化碳，根据化学方程式列比例式，可以据此解答；
（3）根据反应的化学方程式结合二氧化碳的质量可求碳酸钙的质量，进而计算该石灰石中碳酸钙的纯度为；
（4）氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水；根据氧化钙质量计算生成氯化钙的质量，进一步可得b中氯化钙的总质量．
（5）根据溶液稀释前后溶质的质量不变分析．
（6）根据碳酸钙煅烧分解生成氧化钙和二氧化碳的化学方程式，可由氧化钙质量计算出放出碳酸钙的质量，及一步计算大理石的利用率．

解答 解：（1）碳酸钙和盐酸反应，生成氯化钙和水和二氧化碳，化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）根据质量守恒定律可知：生成二氧化碳的质量=100g+15g-110.6g=4.4g  
设生成的氯化钙的质量为x，碳酸钙的质量为y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  111              44
 y                      x               4.4g     
$\frac{111}{x}=\frac{44}{4.4g}$，
x=11.1g
$\frac{100}{y}=\frac{44}{4.4g}$
解得：y=10g
故填：$\frac{111}{x}=\frac{44}{4.4g}$；
（3）根据（2）的解答可以知道该大理石中碳酸钙的含量约为$\frac{10g}{15g}$×100%=66.7%．
（4）氧化钙与过量的盐酸反应生成氯化钙和水；由于达到溶液为中性，恰好完全反应．
设氧化钙与过量的盐酸反应生成氯化钙的质量为z，
CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O
56               111
5.6g               z
$\frac{56}{5.6g}=\frac{111}{z}$
z=11.1g
溶液b中溶质的质量分数为$\frac{11.1g+11.1g}{10g+100g+88.8g+5.6g-4.4g}$×100%=11.1%．故填：11.1%．
（5）需用浓盐酸的质量为w
w×29.2%=100g×14.6%
w=50g．故填：50g．
（6）石灰石150t中碳酸钙的质量为150t×$\frac{10g}{15g}$×100%=100t
设反应的碳酸钙的质量为a
CaCO₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100                 56
a                   56t×（1-10%）
$\frac{100}{a}=\frac{56}{56t×（1-10%）}$
z=90t
大理石的利用率为$\frac{90t}{100t}×100%$=90%．故填：90%．

点评 根据化学方程式进行计算时，计算所使用的都是纯净物的质量，这在计算时要给以足够的注意．