题目内容

4.欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,石灰石样品中的杂质受热不分解,且不与酸反应),甲、乙两位同学分别设计了如下两个实验方案:
方案一:①称取石灰石样品质量8g;②用酒精灯加热样品,直至质量不改变;③将固体残余物放在干燥的器皿中冷却后称得质量6.9g;④计算.
方案二:①称取石灰石样品质量8g;②加入质量分数为7.3%的盐酸100g,使碳酸钙完全反应;③向反应后的溶液中加入含溶质3.2g的氢氧化钠溶液,恰好中和多余的盐酸;④计算.请回答下列有关问题:
(1)你认为上述方案中,切实可行的方案方案二,不选用另一方案的原因是反应条件比较苛刻,不容易操作;
(2)100g质量分数为7.3%的盐酸中,溶质氯化氢的质量为7.3g;
(3)求方案二样品中碳酸钙的质量分数.

分析 碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,根据稀盐酸的质量、溶质质量分数及其氢氧化钠的质量可以计算碳酸钙的质量,进一步可以计算样品中碳酸钙的质量分数.

解答 解:(1)因为碳酸钙需要在高温条件下才能够分解,不容易操作,因此切实可行的是方案二.
故填:方案二;反应条件比较苛刻,不容易操作.
(2)100g质量分数为7.3%的盐酸中,溶质氯化氢的质量为:100g×7.3%=7.3g,
故填:7.3.
(3)设碳酸钙的质量为x,与氢氧化钠反应的氯化氢质量为y,
NaOH+HCl═NaCl+H2O,
 40   36.5
 3.2g  y
$\frac{40}{3.2g}$=$\frac{36.5}{y}$,
y=2.92g,
与碳酸钙反应的氯化氢的质量为:7.3g-2.92g=4.38g,
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,
 100   73
  x   4.38g
$\frac{100}{x}$=$\frac{73}{4.38g}$,
x=6g,
样品中碳酸钙的质量分数为:$\frac{6g}{8g}$×100%=75%,
答:样品中碳酸钙的质量分数为75%.

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性.

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