Question

10．（1）實驗室制得的二氧化碳中常含有水蒸氣和少量酸 霧，為了獲得純凈的二氧化碳可選用如圖中的C套裝置來凈化．

其中左瓶中應盛碳酸氫鈉溶液；右瓶中應盛濃硫酸．
（2）向氫氧化鈉溶液中通入適量二氧化碳后，僅使溶液中 50%的氫氧化鈉反應，反應后溶液中 CO${\;}_{3}^{2-}$和 OH的個數比為1：2．
（3）現將石灰石樣品 15g 與 105.4g 稀鹽酸放入燒杯中充分反應（雜質不溶于水也不與稀 鹽酸反應），反應時間與反應前后燒杯內物質的質量變化如表所示：

反應時間/s	20	40	60	80	100	120
質量/g	119.52	118.64	117.76	116.88	116	116

請計算回答：①樣品中碳酸鈣的質量分數．（計算結果保留 1 位小數）
②反應后所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 根據二氧化碳中含有水蒸氣和氯化氫氣體進行分析解答，除去氯化氫使用的是飽和碳酸氫鈉溶液，除去水蒸氣是濃硫酸，要先除雜質后干燥，根據氫氧化鈉與二氧化碳的反應解答；根據表格提供的數據結合化學方程式進行計算即可．

解答 解：（1）實驗室制得的二氧化碳中常含有水蒸氣和少量酸霧，要得到純凈的二氧化碳，可以使氣體先通過碳酸氫鈉溶液，然后通過濃硫酸，要注意進氣方向是長進短出，故選擇C裝置，故填：C；碳酸氫鈉溶液濃硫酸；
（2）二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，每兩個氫氧根離子生成一個碳酸根離子，由于是一半的氫氧化鈉反應，故反應后溶液中 CO${\;}_{3}^{2-}$和 OH的個數比為1：2，故填：1：2；
（3）根據質量守恒定律，可得出反應生成的CO₂ 質量為：15g+105.4g-116g=4.4g
設：反應生成的氯化鈣質量為x，碳酸鈣質量為y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         111                      44
y             x                        4.4g
$\frac{100}{y}=\frac{111}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=11.1g    y=10g
（1）樣品中碳酸鈣的質量分數為：$\frac{10g}{15g}$×100%≈66.7%
（2）樣品中雜質的質量為：15g-10g=5g，則反應后溶液質量為：116g-5g=111g
反應后溶液中氯化鈣的質量分數為：$\frac{11.1g}{111g}$×100%=10%
答：①樣品中碳酸鈣的質量分數約為66.7%；②完全反應后溶液中氯化鈣的質量分數10%．

點評 本題考查的是常見的物質間反應以及根據化學方程式的計算的知識，完成此題，可以依據已有的知識進行．