Question

（2013?江寧區(qū)一模）對牙膏的探究要用到許多化學知識．
（1）用作牙膏摩擦劑的輕質(zhì)碳酸鈣，工業(yè)上常用石灰石來制備，某實驗小組同學設計了2種轉(zhuǎn)化流程，如下圖1所示．
請回答下列問題：
a．小王同學主張用流程①、②、④和操作Ⅱ的設計，認為其工藝簡單．
請寫出反應①和④的化學方程式：①

CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑

；④

Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH

；
b．操作Ⅱ包括攪拌、

過濾

、洗滌、干燥等工序．
c．小李同學認為流程①、②、③和操作I比小王的主張更好，其理由是：

利用產(chǎn)生的二氧化碳比另加碳酸鈉溶液更經(jīng)濟，生成成本更低，若產(chǎn)生的二氧化碳不回收直接排放，不利于“節(jié)能減排”

；
操作I包括攪拌和微熱等工序．
（2）該實驗小組為了測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，取25g石灰石樣品放在燒杯中，然后向其中逐滴加入一定量某質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，使之與樣品充分反應（雜質(zhì)不參加反應）．隨著反應進行，加入稀鹽酸的質(zhì)量與反應得到氣體的質(zhì)量變化關(guān)系如圖2所示．請完成下列計算內(nèi)容：
①樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是多少？
②所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（寫出計算過程）

解：設樣品中CaCO₃的質(zhì)量為x，參加反應的稀鹽酸中HCl的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
1007344
xy8.8g
根據(jù)

100

44

=

X

8.8g

解得x=20 根據(jù)

73

44

=

Y

8.8g

解得y=14.6g
樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為：

20g

25g

×100%=80%
稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：

14.6g

146g

×100%=10%

．

Answer 1

分析：（1）a．根據(jù)方程式的寫法考慮；b．根據(jù)不溶于液體的固體和液體分離的一種方法考慮；c．根據(jù)二氧化碳回收利用的優(yōu)點考慮；（2）由圖示可知生成二氧化碳質(zhì)量為8.8g，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出碳酸鈣、氯化氫的質(zhì)量，再用碳酸鈣的質(zhì)量除以25g乘以百分之百，用氯化氫的質(zhì)量除以鹽酸溶液的質(zhì)量乘以百分之百．

解答：解：a．①石灰石的主要成分是碳酸鈣，高溫生成氧化鈣和二氧化碳，二氧化碳后面標上上升符號，所以方程式是：CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑；④氧化鈣C和水會生成氫氧化鈣D，氫氧化鈣會與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，故答案為：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO ₃↓+2NaOH；
b．不溶于液體的固體和液體分離的一種方法是過濾；
c．小李同學認為流程①、②、③和操作I比小王的主張更好，因為使用的是制氧化鈣生成的二氧化碳，既可以變廢為寶，可以降低成本，也能減緩溫室效應，利用產(chǎn)生的二氧化碳比另加碳酸鈉溶液更經(jīng)濟，生成成本更低；
（2））解：設樣品中CaCO₃的質(zhì)量為x，參加反應的稀鹽酸中HCl的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100    73          44
x      y          8.8g
根據(jù)

100

44

=

X

8.8g

   解得x=20    根據(jù)  

73

44

=

Y

8.8g

  解得 y=14.6g
樣品中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為：

20g

25g

×100%=80%
稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：

14.6g

146g

×100%=10%
答：（1）樣品中CaCO₃ 的質(zhì)量分數(shù)為80%；
（2）所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%．
故答案為：（1）a．CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑；Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO ₃↓+2NaOH；b．過濾；c．利用產(chǎn)生的二氧化碳比另加碳酸鈉溶液更經(jīng)濟，生成成本更低，若產(chǎn)生的二氧化碳不回收直接排放，不利于“節(jié)能減排”
（2）①80%；②10%．

點評：在解此類題時，首先分析流程圖中各步試劑的作用和反應物生成物的成分，然后結(jié)合學過的知識進行分析．