Question

对牙膏的探究要用到许多化学知识．
（1）用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙，工业上常用石灰石来制备，某实验小组同学设计了2种转化流程，如下图1所示．
请回答下列问题：
a．小王同学主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计，认为其工艺简单．
请写出反应①和④的化学方程式：①______；④______；
b．操作Ⅱ包括搅拌、______、洗涤、干燥等工序．
c．小李同学认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好，其理由是：______；
操作I包括搅拌和微热等工序．
（2）该实验小组为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取25g石灰石样品放在烧杯中，然后向其中逐滴加入一定量某质量分数的稀盐酸，使之与样品充分反应（杂质不参加反应）．随着反应进行，加入稀盐酸的质量与反应得到气体的质量变化关系如图2所示．请完成下列计算内容：
①样品中碳酸钙的质量分数是多少？
②所用稀盐酸溶质的质量分数是多少？
（写出计算过程）______．

Answer 1

解：a．①石灰石的主要成分是碳酸钙，高温生成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳后面标上上升符号，所以方程式是：CaCO₃CaO+CO₂↑；④氧化钙C和水会生成氢氧化钙D，氢氧化钙会与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故答案为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO ₃↓+2NaOH；
b．不溶于液体的固体和液体分离的一种方法是过滤；
c．小李同学认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好，因为使用的是制氧化钙生成的二氧化碳，既可以变废为宝，可以降低成本，也能减缓温室效应，利用产生的二氧化碳比另加碳酸钠溶液更经济，生成成本更低；
（2））解：设样品中CaCO₃的质量为x，参加反应的稀盐酸中HCl的质量为y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100 73 44
x y 8.8g
根据 解得x=20 根据 解得 y=14.6g
样品中CaCO₃的质量分数为：×100%=80%
稀盐酸的溶质质量分数为：×100%=10%
答：（1）样品中CaCO₃ 的质量分数为80%；
（2）所用稀盐酸的溶质质量分数为10%．
故答案为：（1）a．CaCO₃CaO+CO₂↑；Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO ₃↓+2NaOH；b．过滤；c．利用产生的二氧化碳比另加碳酸钠溶液更经济，生成成本更低，若产生的二氧化碳不回收直接排放，不利于“节能减排”
（2）①80%；②10%．
分析：（1）a．根据方程式的写法考虑；b．根据不溶于液体的固体和液体分离的一种方法考虑；c．根据二氧化碳回收利用的优点考虑；（2）由图示可知生成二氧化碳质量为8.8g，根据二氧化碳的质量计算出碳酸钙、氯化氢的质量，再用碳酸钙的质量除以25g乘以百分之百，用氯化氢的质量除以盐酸溶液的质量乘以百分之百．
点评：在解此类题时，首先分析流程图中各步试剂的作用和反应物生成物的成分，然后结合学过的知识进行分析．