Question

8．石灰石的主要成分是CaCO₃（其余杂质不溶于水，亦不参加反应）．某化学兴趣小组为了测定石灰石中CaCO₃的质量分数，进行了以下探究实验：称石灰石样品二份，分别放入大烧杯中，第一个烧杯中加入50克稀盐酸，第二个烧杯中放入100克稀盐酸，充分反应至不再有气泡产生时称量残留物质量，有关数据如表．求：
（1）二个烧杯中产生CO₂的质量（填入表中）；
（2）石灰石样品中CaCO₃的质量分数．
（3）稀盐酸中溶质的质量分数．

各物质的质量	第一个烧杯	第二个烧杯
石灰石样品质量	12g	12g
稀盐酸质量	50g	100g
烧杯残留物质量	58.7g	107.6g
产生的CO2质量	3.3g	4.4g

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律可以计算出二氧化碳的质量；
（2）根据在化学方程式中二氧化碳的质量，可以计算碳酸钙的质量；
（3）利用碳酸钙的质量对恰好反应时消耗的氯化氢质量进行计算，则可得盐酸的溶质质量分数；

解答 解：（1）第一个烧杯中产生二氧化碳的质量为：12g+50g-58.7g=3.3g，
第二个烧杯中产生二氧化碳的质量为：12g+100g-107.6g=4.4g，
填表如下：

各物质的质量	第一个烧杯	第二个烧杯
石灰石样品质量	12g	12g
稀盐酸质量	50g	100g
烧杯残留物质量	58.7g	107.6g
产生的CO2质量	3.3g	4.4g

（2）设碳酸钙的质量为x，
由表中数据可知，第二个烧杯中的碳酸钙完全反应，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
 100                  44
  x                  4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g，
石灰石样品中CaCO₃的质量分数为：$\frac{10g}{12g}$×100%=83.3%，
（3）由表中数据可知，第一个烧杯中的盐酸完全反应，
设稀盐酸中HCl 的质量为y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
      73                44
     y                3.3g
$\frac{73}{y}=\frac{44}{3.3g}$
y≈5.5g
稀盐酸中HCl的质量分数=$\frac{5.5g}{50g}×$100%=11%．
答案：
（1）

各物质的质量	第一个烧杯	第二个烧杯
石灰石样品质量	12g	12g
稀盐酸质量	50g	100g
烧杯残留物质量	58.7g	107.6g
产生的CO2质量	3.3g	4.4g

（2）石灰石样品中CaCO₃的质量分数为83.3%．
（3）稀盐酸中溶质的质量分数为11%．

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，同时考查了分析表中数据的能力，计算时要注意规范性和准确性．