Question

10．（1）实验室制得的二氧化碳中常含有水蒸气和少量酸 雾，为了获得纯净的二氧化碳可选用如图中的C套装置来净化．

其中左瓶中应盛碳酸氢钠溶液；右瓶中应盛浓硫酸．
（2）向氢氧化钠溶液中通入适量二氧化碳后，仅使溶液中 50%的氢氧化钠反应，反应后溶液中 CO${\;}_{3}^{2-}$和 OH的个数比为1：2．
（3）现将石灰石样品 15g 与 105.4g 稀盐酸放入烧杯中充分反应（杂质不溶于水也不与稀 盐酸反应），反应时间与反应前后烧杯内物质的质量变化如表所示：

反应时间/s	20	40	60	80	100	120
质量/g	119.52	118.64	117.76	116.88	116	116

请计算回答：①样品中碳酸钙的质量分数．（计算结果保留 1 位小数）
②反应后所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 根据二氧化碳中含有水蒸气和氯化氢气体进行分析解答，除去氯化氢使用的是饱和碳酸氢钠溶液，除去水蒸气是浓硫酸，要先除杂质后干燥，根据氢氧化钠与二氧化碳的反应解答；根据表格提供的数据结合化学方程式进行计算即可．

解答 解：（1）实验室制得的二氧化碳中常含有水蒸气和少量酸雾，要得到纯净的二氧化碳，可以使气体先通过碳酸氢钠溶液，然后通过浓硫酸，要注意进气方向是长进短出，故选择C装置，故填：C；碳酸氢钠溶液浓硫酸；
（2）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，每两个氢氧根离子生成一个碳酸根离子，由于是一半的氢氧化钠反应，故反应后溶液中 CO${\;}_{3}^{2-}$和 OH的个数比为1：2，故填：1：2；
（3）根据质量守恒定律，可得出反应生成的CO₂ 质量为：15g+105.4g-116g=4.4g
设：反应生成的氯化钙质量为x，碳酸钙质量为y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         111                      44
y             x                        4.4g
$\frac{100}{y}=\frac{111}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=11.1g    y=10g
（1）样品中碳酸钙的质量分数为：$\frac{10g}{15g}$×100%≈66.7%
（2）样品中杂质的质量为：15g-10g=5g，则反应后溶液质量为：116g-5g=111g
反应后溶液中氯化钙的质量分数为：$\frac{11.1g}{111g}$×100%=10%
答：①样品中碳酸钙的质量分数约为66.7%；②完全反应后溶液中氯化钙的质量分数10%．

点评 本题考查的是常见的物质间反应以及根据化学方程式的计算的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．