Question

實驗室購進了一批石灰石．某化學活動小組的同學利用稀鹽酸測定該石灰石中碳酸鈣的質量分數．他們取適量的石灰石研碎，然后開展實驗．
他們利用圖中裝置實驗，每隔一定時間讀取電子天平的讀數，所測相關數據如下表．

測量的項目	質量（g）
稀鹽酸（足量）	238.4
石灰石（雜質不與鹽酸反應，也不溶于水）	12.0
混合反應物后第一次讀數	249.3
第二次讀數	248.2
第三次讀數	246.0
第四次讀數	246.0

根據上表測量的有關數據，計算：
（1）產生CO₂的質量______g．
（2）該石灰石中碳酸鈣的質量分數是多少？（精確到0.1%，下同）
（3）反應后所得溶液中CaCl₂的質量分數是多少？

Answer 1

解：（1）由圖表可知，第三次與第四次反應后稱量的質量相等，說明，第三次已是完全反應，產生二氧化碳的質量=238.4+12-246=4.4g；
（2）設xg碳酸鈣和鹽酸反應，生成4.4g二氧化碳和yg氯化鈣
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 111 44
xg yg 4.4g
解之得：x=10
解之得：y=11.1
該石灰石中碳酸鈣的質量分數=×100%=83.3%；
（3）碳酸鈣中雜質質量=12-10=2g；
則反應后所得溶液中CaCl₂的質量分數=×100%=4.5%．
故答案為：
（1）4.4；
（2）解：設xg碳酸鈣和鹽酸反應，生成4.4g二氧化碳和yg氯化鈣
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 111 44
x y 4.4g
解之得：x=10
解之得：y=11.1
該石灰石中碳酸鈣的質量分數=×100%=83.3%．
（3）反應后所得溶液中CaCl₂的質量分數=×100%=4.5%．
答：該石灰石中碳酸鈣的質量分數是83.3%，反應后所得溶液中CaCl₂的質量分數是4.5%．
分析：（1）由圖表可知，第三次與第四次反應后稱量的質量相等，說明，第三次已是完全反應，根據質量守恒定律，在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和，完全反應后生成二氧化碳的質量=反應前各物質的質量總和-反應后生成各物質的質量總和；
（2）由二氧化碳的質量根據碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式可以計算出石灰石中碳酸鈣的質量分數；
（3）氯化鈣的質量分數=×100%．
點評：培養學生分析圖表的能力，注意方程式計算的規范性，記住最后要“答”．