Question

13．今年全國人大和政協會議使用了一種含碳酸鈣的“石頭紙”：為測定其中碳酸鈣的質量分數，小剛同學進行了如下實驗（假設雜質不溶于水，不與酸反應，反應過程中的損耗忽略不計）：他將“石頭紙”干燥并搗碎放在燒杯里，然后往燒杯中加入一定量鹽酸，到恰好不再產生小氣泡時停止．實驗過程和測定的相關實驗數據如下圖所示：

（1）他將收集到的氣體通入足量澄清石灰水中，石灰水變渾濁．據此可判斷，收集到的氣體中含有二氧化碳；根據“反應過程中減少的質量”，可知氣體被石灰水完全吸收后石灰水增加的質量為4.4g．
（2）根據“殘渣質量”，求得“石頭紙”中碳酸鈣的質量分數為76.9%．（精確到0.1%）
（3）計算恰好完全反應后所得溶液的溶質質量分數．

Answer 1

分析 （1）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．石灰水增加的質量=氣體的質量=反應過程中減少的質量
（2）石頭紙中的碳酸鈣與鹽酸反應，減少的質量就是碳酸鈣的質量．
（3）反應后所得溶液中的溶質是氯化鈣，可以根據二氧化碳的質量求出氯化鈣的質量．反應后所得溶液的質量=反應剩余物的質-殘渣的質量．

解答 解：（1）石灰水變渾濁說明通入的氣體中一定有二氧化碳，反應前后減少的質量是二氧化碳的質量，二氧化碳被石灰水完全吸收后，石灰水增加的質量也是二氧化碳的質量，二氧化碳的質量=13g+94.4g-103g=4.4g．
故選CO₂；4.4；
（2）石頭紙減少的質量就是碳酸鈣的質量，碳酸鈣的質量=13g-3g=10g，石頭紙中碳酸鈣的質量分數=$\frac{10g}{13g}$×100%=76.9%．
故答案為：76.9%；
（3）設反應生成氯化鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
                      111     44
                        x      4.4g
$\frac{111}{44}=\frac{x}{4.4g}$
x=11.1g
反應后得溶液的質量=103g-3g=100g
反應后所得溶液中溶質的質量分數=$\frac{11.1g}{100g}$×100%=11.1%
答：反應后所得溶液中溶質的質量分數為11.1%．

點評 反應前后的總質量差是二氧化碳的質量，反應前后蛋殼的質量差是碳酸鈣的質量，要區分清楚．