Question

7．貝殼的主要成分是碳酸鈣．為了測定貝殼中鈣的質量分數，某同學進行了如下實驗：將貝殼洗凈、干燥、搗碎后，取25g樣品加入燒杯中，加入200g足量的稀鹽酸，充分反應后稱得燒杯中剩余物質為216.2g．（假設貝殼中其他物質不與鹽酸反應）．請計算
（1）已知該狀況下CO₂的密度約為2g/L，理論上產生的CO₂在此狀態下的體積為多少升？
（2）貝殼中鈣元素的質量分數？

Answer 1

分析 首先正確寫出方程式，然后根據題干內容分析得出反應前后的質量差即為生成二氧化碳氣體的質量，再根據方程式中CaCO₃和CO₂的質量比求出生成的貝殼樣品中主要物質CaCO₃的質量，進一步可求鈣元素的質量，就可以進一步求出貝殼中鈣元素的質量分數．

解答 解：（1）由質量守恒定律可知CO₂=25g+200g-216.2g=8.8g；二氧化碳的體積為$\frac{8.8g}{2g/L}$=4.4L；
（2）設碳酸鈣的質量為x，生成氯化鈣的質量為y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
 x                   8.8g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{8.8g}$
x=20g
CaCO₃中鈣元素的質量20g×$\frac{40}{100}$×100%=8g
貝殼中鈣元素的質量分數$\frac{8g}{25g}$×100%=32%
答：（1）二氧化碳的體積為4.4L；
（2）貝殼中鈣元素的質量分數32%；

點評 根據化學方程式進行計算時，只能使用純凈物的質量進行計算，而不能把混合物的質量直接代入化學方程式進行計算，質量守恒定律在計算中的運用是化學計算的一個常見內容，一般的規律是依據質量的變化求出某一生成的質量，再結合反應方程式分析解答．