Question

有一種石灰石樣品，其中含有的雜質(zhì)是二氧化硅（一種既不溶于水也不與鹽酸反應(yīng)的耐高溫的固體），某學(xué)生想測定該樣品的純度，他取用2克這種石灰石樣品，把20克鹽酸分4次加入，充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量見下表：

稀鹽酸的用量	第一次加5克	第一次加5克	第一次加5克	第一次加5克
剩余固體的質(zhì)量	1.3	0.6	0.2	0.2

試求：
（1）石灰石樣品的純度．
（2）稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)．
（3）100克這種純度的石灰石充分煅燒后，可得到固體多少克．

Answer 1

考點：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應(yīng)，也不溶解于水，因此由表中每次加入5g稀鹽酸固體減少的質(zhì)量關(guān)系可判斷：每加入5g稀鹽酸固體應(yīng)減少0.7g；據(jù)此規(guī)律，由第四次加入鹽酸后固體質(zhì)量的減少值小于0.7g可判斷此次反應(yīng)后碳酸鈣已完全反應(yīng)；利用樣品雜質(zhì)的質(zhì)量，由此求出石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（2）利用樣品雜質(zhì)的質(zhì)量，由此求出稀鹽酸中的溶質(zhì)質(zhì)量，從而求出稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)碳酸鈣高溫下分解反應(yīng)的化學(xué)方程式，確定分解的碳酸鈣與放出二氧化碳的質(zhì)量關(guān)系，可由石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量計算求出能得到二氧化碳氣體的質(zhì)量．

解答：解：
（1）根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)可得，每加入5g稀鹽酸，固體質(zhì)量減少0.7g，第三次加入稀鹽酸后，固體減少的質(zhì)量=0.7g-0.2g=0.5g，小于0.7g，即此時碳酸鈣已完全反應(yīng)；所以剩余的0.2g固體即為雜質(zhì)的質(zhì)量；
石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

2g-0.2g

2g

×100%=90%
（2）由圖表分析可知：每加入5g稀鹽酸消耗碳酸鈣0.7g，設(shè)稀鹽酸中的溶質(zhì)質(zhì)量為x
CaCO₃ +2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100     73
0.7g     x

100

0.7g

=

73

x

x=0.511g
稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為：

0.511g

5g

×100%=10.22%
（3）設(shè)能得到氧化鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑
100       56     
100g×90%  x    

100

100g×90%

=

56

x

x=60.4g
答案：
（1）石灰石樣品的純度90%
（2）稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為10.22%
（3）100克這種純度的石灰石充分煅燒后，可得到固體 60.4克

點評：根據(jù)圖表中剩余固體的質(zhì)量，分析每次加入相同稀鹽酸所減少的質(zhì)量即樣品中被反應(yīng)掉碳酸鈣的質(zhì)量，并判斷出第3次加稀鹽酸后碳酸鈣完全反應(yīng)，掌握相應(yīng)的化學(xué)方程式，才能順利解答．