Question

6．欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，甲、乙两位同学分别设计了如下两个实验方案：（已知碳酸钙在900℃左右可分解生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；石灰石样品中的杂质受热不分解，且不与酸反应）
方案一：①称取石灰石样品质量8g；②用酒精灯加热样品，直至质量不再改变；③将固体残余物放在干燥的器皿中冷却后称得质量6.9g；④计算．
方案二：①称取石灰石样品质量8g；②加入质量分数为7.3%的盐酸100g，使碳酸钙完全反应；③向反应后的溶液中加入含溶质3.2g的氢氧化钠溶液，恰好中和多余的盐酸；④计算．
请回答下列有关问题：
（1）经过讨论，他们认为上述方案中，切实可行的是方案二．不选用方案一的原因是：用酒精灯难以让碳酸钙完全分解．
（2）求方案二样品中碳酸钙的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钙的性质进行分析．在第一个方案中用酒精灯加热，温度达不到石灰石分解的高温要求；方案二中碳酸钙可以和盐酸发生反应．
（2）先求与氢氧化钠反应的HCl质量，再求与碳酸钙反应的稀盐酸质量，计算碳酸钙的质量分数．

解答 解：（1）由题意可知，第一个方案中用酒精灯加热，温度达不到石灰石分解的高温要求，方案二中碳酸钙可以和盐酸发生反应．所以，上述方案中可行的是方案二．
故答案是：用酒精灯加热，温度达不到石灰石分解的高温要求．
（2）解：设与氢氧化钠反应的HCl质量为x．
HCl+NaOH=NaCl+H₂O
36.5  40
x     3.2g
则$\frac{36.5}{40}=\frac{x}{3.2g}$，解得x=2.92g．
则与碳酸钙反应的稀盐酸为100g×7.3%-2.92g=4.38g．
设与4.38gHCl反应的碳酸钙的质量为y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100    73
y     4.38g
则$\frac{100}{73}=\frac{y}{4.38g}$，解得y=6g．
故样品中碳酸钙的质量分数为$\frac{6g}{8g}×100%$=75%．
故答案为：
（1）用酒精灯难以让碳酸钙完全分解．（2）75%．

点评 本题主要考查了碳酸钙的性质及化学方程式的计算，会根据碳酸钙的性质分析判断方案的可行性．