【称取石灰石12.5克 与足量稀盐酸反应 生成二氧化碳4.4克 求石灰石中】在化学实验中,常通过测定反应生成物的质量来推算原始物质的含量。例如,称取一定质量的石灰石样品,与足量稀盐酸反应后,测得生成二氧化碳的质量,从而计算出石灰石中碳酸钙的含量。
一、实验原理
石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO₃),与稀盐酸反应的化学方程式如下:
$$
\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2↑
$$
从反应式可以看出,1 mol 的碳酸钙会生成1 mol 的二氧化碳。因此,可以通过生成的二氧化碳质量,反推出碳酸钙的质量,再计算其在石灰石中的百分含量。
二、数据计算
已知:
- 石灰石样品质量 = 12.5 g
- 生成二氧化碳质量 = 4.4 g
1. 计算二氧化碳的物质的量
$$
n(\text{CO}_2) = \frac{m}{M} = \frac{4.4\, \text{g}}{44\, \text{g/mol}} = 0.1\, \text{mol}
$$
2. 根据化学方程式,CO₂与CaCO₃的物质的量比为1:1
所以,
$$
n(\text{CaCO}_3) = 0.1\, \text{mol}
$$
3. 计算碳酸钙的质量
$$
m(\text{CaCO}_3) = n \times M = 0.1\, \text{mol} \times 100\, \text{g/mol} = 10\, \text{g}
$$
4. 计算碳酸钙在石灰石中的质量分数
$$
\text{质量分数} = \frac{10\, \text{g}}{12.5\, \text{g}} \times 100\% = 80\%
$$
三、结果总结
项目 | 数据 |
石灰石样品质量 | 12.5 g |
生成二氧化碳质量 | 4.4 g |
碳酸钙的物质的量 | 0.1 mol |
碳酸钙的质量 | 10 g |
碳酸钙在石灰石中的质量分数 | 80% |
四、结论
通过实验数据和化学反应方程式计算得出,该石灰石样品中碳酸钙的含量为 80%。这表明,石灰石中约有80%的成分是碳酸钙,其余可能是杂质或未参与反应的物质。这种计算方法广泛应用于化学分析中,具有较高的准确性和实用性。