Question

16．为测定某生石灰和石灰石（杂质不参加反应且不溶于水）样品中各成分的含量，探究小组进行了如下实验：

（1）实验中A→B发生反应的化学方程式为CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）求解实验中恰好完全反应的稀盐酸的溶质质量（x）的比例式为$\frac{56}{11.2g}$=$\frac{73}{x}$；
（3）用36.5%的浓盐酸配制实验中所用的稀盐酸需加水的体积为60mL；
（4）若通过改变溶剂的方式得到E中一定质量的25%的某溶液，则D→E的操作及改变溶剂的质量为22.4g；
（5）样品中碳酸钙的纯度为62.5%；
（6）制取（成分及含量相同的）该样品64g，需要含杂质的石灰石的质量为81.6g．

Answer 1

分析 高温条件下，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面计算和判断．

解答 解：（1）实验中A→B过程中，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
故填：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
（2）设恰好完全反应的稀盐酸的溶质质量为x，生成氯化钙质量为y，
参加反应的氧化钙质量为：11.6g-0.4g=11.2g，
CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O，
56      73        111
11.2g  x          y
$\frac{56}{11.2g}$=$\frac{73}{x}$=$\frac{111}{y}$，
x=14.6g，y=22.2g，
故填：$\frac{56}{11.2g}$=$\frac{73}{x}$．
（3）需要36.5%的浓盐酸的质量为：14.6g÷36.5%=40g，
用36.5%的浓盐酸配制实验中所用的稀盐酸需加水的体积为：（100g-40g）÷1g/mL=60mL，
故填：60mL．
（4）D中溶质质量分数为：$\frac{22.2g}{111.2g}$×100%=19.7%，
因此若通过改变溶剂的方式得到E中一定质量的25%的某溶液，则D→E的操作是蒸发，设蒸发水的质量为z，
根据题意有：$\frac{22.2g}{111.2g-z}$×100%=25%，
z=22.4g，
故填：22.4g．
（5）设碳酸钙质量为m，生成氧化钙质量为n，
CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，
100                 56   44
m                     n    4.4g
$\frac{100}{m}$=$\frac{56}{n}$=$\frac{44}{4.4g}$，
m=10g，n=5.6g
样品中碳酸钙的纯度为；$\frac{10g}{4.4g+11.6g}$×100%=62.5%，而样品中氧化钙的纯度为：$\frac{11.2g-5.6g}{4.4g+11.6g}$×100%=35%
故填：62.5%．
（6）制取（成分及含量相同的）该样品64g，所含氧化钙的质量为64g×35%=22.4g
设生成22.4g氧化钙时生成的二氧化碳的质量为a
CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，
                    56      44
                22.4g    a
$\frac{44}{56}$=$\frac{a}{22.4g}$
a=17.6g
需要含杂质的石灰石的质量为64g+17.6g=81.6g
故填：81.6g．（本计算需要建立在含杂质的石灰石中杂质量在一定范围内，加热部分分解碳酸钙，而成分正好符合样品比例，所以不能视为含杂质的计算）

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．