Question

实验室购进了一批石灰石．某化学活动小组的同学利用稀盐酸测定该石灰石中碳酸钙的质量分数．他们取适量的石灰石研碎，然后开展实验．
他们利用图中装置实验，每隔一定时间读取电子天平的读数，所测相关数据如下表．

测量的项目	质量（g）
稀盐酸（足量）	238.4
石灰石（杂质不与盐酸反应，也不溶于水）	12.0
混合反应物后第一次读数	249.3
第二次读数	248.2
第三次读数	246.0
第四次读数	246.0

根据上表测量的有关数据，计算：
（1）产生CO₂的质量

 

g．
（2）该石灰石中碳酸钙的质量分数是多少？（精确到0.1%，下同）
（3）反应后所得溶液中CaCl₂的质量分数是多少？

Answer 1

分析：（1）由图表可知，第三次与第四次反应后称量的质量相等，说明，第三次已是完全反应，根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和，完全反应后生成二氧化碳的质量=反应前各物质的质量总和-反应后生成各物质的质量总和；
（2）由二氧化碳的质量根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式可以计算出石灰石中碳酸钙的质量分数；
（3）氯化钙的质量分数=

氯化钙的质量

溶液质量

×100%．

解答：解：（1）由图表可知，第三次与第四次反应后称量的质量相等，说明，第三次已是完全反应，产生二氧化碳的质量=238.4+12-246=4.4g；
（2）设xg碳酸钙和盐酸反应，生成4.4g二氧化碳和yg氯化钙
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑ （1分）
100          111      44
xg           yg      4.4g

100

44

=

xg

4.4g

   解之得：x=10

111

44

=

yg

4.4g

   解之得：y=11.1
该石灰石中碳酸钙的质量分数=

10.0g

12.0g

×100%=83.3%；
（3）碳酸钙中杂质质量=12-10=2g；
则反应后所得溶液中CaCl₂的质量分数=

11.1g

246-2

×100%=4.5%．
故答案为：
（1）4.4；
（2）解：设xg碳酸钙和盐酸反应，生成4.4g二氧化碳和yg氯化钙
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑ 
100          111      44
x            y        4.4g

100

44

=

xg

4.4g

    解之得：x=10

111

44

=

yg

4.4g

   解之得：y=11.1
该石灰石中碳酸钙的质量分数=

10.0g

12.0g

×100%=83.3%．
（3）反应后所得溶液中CaCl₂的质量分数=

11.1g

246-2

×100%=4.5%．
答：该石灰石中碳酸钙的质量分数是83.3%，反应后所得溶液中CaCl₂的质量分数是4.5%．

点评：培养学生分析图表的能力，注意方程式计算的规范性，记住最后要“答”．