Question

15．為了探究石灰石的純度（假設(shè)樣品中的雜質(zhì)既不溶于水也不與鹽酸反應(yīng)），稱取40g石灰石樣品等分為4份（分別編號為①、②、③、④），每份樣品分別與一定量的稀鹽酸反應(yīng)，所得數(shù)據(jù)如表所示：

樣品編號	①	②	③	④
稀鹽酸的質(zhì)量	25g	50g	m（80＜m＜150）	150g
剩余固體的質(zhì)量	7.5g	5g	2g	2g

然后，為了探究石灰石與稀鹽酸反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)成分，將編號③所得溶液過濾，取濾液質(zhì)量的$\frac{1}{4}$于燒杯中，向其中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%的碳酸鈉溶液使其充分反應(yīng)直至過量，有關(guān)的變化如圖所示：
分析題中有關(guān)信息和圖表，回答下列問題：
（1）該石灰石樣品的純度為80%．
（2）編號③所用稀鹽酸的質(zhì)量m為100g．
（3）A點(diǎn)處對應(yīng)的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)樣品中的雜質(zhì)既不溶于水也不與鹽酸反應(yīng)進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（3）根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，依據(jù)題中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）該石灰石樣品的純度為$\frac{10g-2g}{10g}$×100%=80%；
（2）依據(jù)①中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，
設(shè)鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73              
2.5g  x×25g
$\frac{100}{2.5g}$=$\frac{73}{x×25g}$
 x=7.3%
設(shè)編號③所用稀鹽酸的質(zhì)量為y，生成二氧化碳質(zhì)量為z，生成氯化鈣質(zhì)量為a
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73    111      44 
8g   y×7.3%  a      z
$\frac{100}{8g}$=$\frac{73}{y×7.3%}$=$\frac{44}{z}$=$\frac{111}{a}$
 y=80g
 z=3.52g
a=8.88g
碳酸鈉消耗的鹽酸質(zhì)量為m，生成氯化鈉質(zhì)量為n，生成二氧化碳質(zhì)量為d
    Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
    106          73        117       44
5g×10.6%     m×7.3%   n          d
 $\frac{106}{5g×10.6%}$=$\frac{73}{m×7.3%}$=$\frac{117}{n}$=$\frac{44}3u4up0p$
m=5g
n=0.585g
d=0.22g
所以編號③所用稀鹽酸的質(zhì)量m為80g+4×5g=100g；
（3）氯化鈣與碳酸鈉生成氯化鈉的質(zhì)量為b，生成碳酸鈣沉淀的質(zhì)量為c
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
      106    100     117
   20g×10.6% c       b
   $\frac{106}{20g×10.6%}$=$\frac{100}{c}$=$\frac{117}$
   c=2g
   b=2.34g
所以A點(diǎn)處對應(yīng)的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{0.585g+2.34g}{（100g+8g-3.52g）×\frac{1}{4}+25g-2g-0.22g}$×100%≈6.0%．
故答案為：（1）80%；
（2）100g；
（3）A點(diǎn)處對應(yīng)的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是6.0%．

點(diǎn)評 本題主要考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，難度不大，注意解題的規(guī)范性和準(zhǔn)確性．