Question

欲測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數（碳酸鈣在高溫下分解生成氧化鈣和二氧化碳；石灰石樣品中的雜質受熱不分解，且不與酸反應），甲、乙兩位同學分別設計了如下兩個實驗方案：
方案一：①稱取石灰石樣品質量8g；②用酒精燈加熱樣品，直至質量不再改變；③將固體殘余物放在干燥的器皿中冷卻后稱得質量為6.9g；④計算．
方案二：①稱取石灰石樣品質量8g；②加入質量分數為7.3%的鹽酸l00g，使碳酸鈣完全反應；③向反應后的溶液中加人含溶質3.2g的氫氧化鈉溶液，恰好中和多余的鹽酸；④計算．
請回答下列有關問題：
（1）碳酸鈣在高溫下分解的化學方程式是

 

：
（2）100g質量分數為7.3%的鹽酸中，溶質氯化氫的質量為

 

g；
（3）由方案一中提供的數據，可計算得到樣品中碳酸鈣的質量分數為

 

．
測得的數據明顯偏小的原因可能是

 

（4）求方案二樣品中碳酸鈣的質量分數．

Answer 1

考點：根據化學反應方程式的計算

專題：有關化學方程式的計算

分析：（1）根據碳酸鈣高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳進行解答；
（2）根據溶質質量=溶液質量×溶質質量分數進行解答；
（3）根據方案一中減少的質量就是二氧化碳的質量，利用二氧化碳的質量求出樣品中碳酸鈣的質量分數即可；
（4）由題意可知，鹽酸一部分與碳酸鈣反應另一部分與氫氧化鈉反應，根據氫氧化鈉的質量可溶求出與氫氧化鈉反應的鹽酸的質量，再求出與碳酸鈣反應的鹽酸的質量．根據碳酸鈣和鹽酸反應的化學方程式計算出碳酸鈣的質量，再根據質量分數公式計算即可．

解答：解：（1）碳酸鈣高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳，化學方程式是CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑；故填：CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑；
（2）100g質量分數為7.3%的鹽酸中，溶質氯化氫的質量為=100g×7.3%=7.3g；故填：7.3；
（3）二氧化碳的質量=8g-6.9g=1.1g
設樣品中碳酸鈣的質量為x．
CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑
100            44
x               1.1g

100

x

=

44

1.1g

x=2.5g
樣品中碳酸鈣的質量分數=

2.5g

8g

×100%=31.25%
酒精燈不能提供碳酸鈣分解所需要的溫度，因為碳酸鈣只有在高溫條件下才能夠分解生成氧化鈣和二氧化碳，所以碳酸鈣可能沒有完全分解，故測得的數據明顯偏��；故填：31.25%；酒精燈不能提供碳酸鈣分解所需要的溫度，碳酸鈣可能沒有完全分解；
（4）設與氫氧化鈉反應的HCl質量為z
HCl+NaOH═NaCl+H₂O
36.5 40
z    3.2g

36.5

z

=

40

3.2g

解之得：z=2.92g
與碳酸鈣反應的鹽酸中溶質質量為：7.3%×100g-2.92g=4.38g
設石灰石中碳酸鈣的質量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100    73
y      4.38g

100

y

=

73

4.38g

解之得  y=6g
碳酸鈣的質量分數為：

6g

8g

×100%=75%．
答：樣品中碳酸鈣的質量分數為75%．

點評：本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準確性．