Question

8．石灰石是我們浙江省主要礦產(chǎn)之一，某校科學(xué)興趣小組的同學(xué)為了尋找純度超過85%的石灰石，對一石灰石樣品進(jìn)行了如表定量實(shí)驗(yàn)．試通過分析計(jì)算：（假設(shè)石灰石樣品中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)，也不溶于水）

實(shí)驗(yàn)步驟	①稱取燒杯的質(zhì)量	②將適量鹽酸加入燒杯中并稱重	③稱取少量石灰石樣品加入燒杯中，使之與過量稀鹽酸反應(yīng)	④待反應(yīng)完全后，稱重
實(shí)驗(yàn)圖示
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)	燒杯的質(zhì)量為50.0g	燒杯和鹽酸的質(zhì)量為100.0g	石灰石樣品樣品的質(zhì)量為12.0g	燒杯和其中混合物的質(zhì)量為107.6g

（1）該實(shí)驗(yàn)中生成的二氧化碳的質(zhì)量是多少克？
（2）該石灰石樣品的純度是否符合要求？
（3）若恰好完全反應(yīng)，則反應(yīng)后燒杯中溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（保留至0.1%）

Answer 1

分析 （1）石灰石中主要成分碳酸鈣可以與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和氣體二氧化碳；隨著反應(yīng)的發(fā)生，二氧化碳不斷放出而使燒杯內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量減小；完全反應(yīng)前后燒杯中物質(zhì)質(zhì)量差為放出氣體二氧化碳的質(zhì)量；
（2）石灰石樣品的純度=$\frac{碳酸鈣的質(zhì)量}{石灰石樣品的質(zhì)量}$×100%，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，可由反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量；
（3）利用化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算出氯化鈣的質(zhì)量，再利用溶液的質(zhì)量來計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律得：反應(yīng)放出CO₂的質(zhì)量=（100.0g+12.0g）-107.6g=4.4g；
（2）設(shè)12.0g石灰石樣品中含CaCO₃質(zhì)量為x，生成氯化鈣的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100 　　　　 111　44
x 　　　　　　y　 4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{111}{y}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g，y=11.1g
該石灰石樣品的純度為：$\frac{10g}{12g}$×100%=83.3%
因83.3%＜85%，所以該石灰石樣品的純度不符合要求；
（3）反應(yīng)后燒杯中溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{11.1g}{107.6g-50g-（12g-10g）}×100%$=20%
答：（1）該實(shí)驗(yàn)中生成的二氧化碳的質(zhì)量是4.4g；
（2）該石灰石樣品的純度不符合要求；
（3）反應(yīng)后燒杯中溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是20%．

點(diǎn)評 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，放出氣體的反應(yīng)，反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量與反應(yīng)后剩余物質(zhì)的質(zhì)量差即為反應(yīng)放出氣體的質(zhì)量．