Question

15．我省境內(nèi)的白石山，因其石灰石呈白色且含雜質(zhì)較少而得名，是國(guó)家級(jí)石灰?guī)r結(jié)構(gòu)地質(zhì)公園．某化學(xué)興趣小組從白石山采集來一些樣品，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：取4份質(zhì)量不同的石灰石樣品，分別與27.0g相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸充分反應(yīng)后（石灰石樣品中的雜質(zhì)既不溶于水，也不與鹽酸反應(yīng)），經(jīng)過濾、干燥，稱量剩余固體的質(zhì)量．剩余固體的質(zhì)量與所取樣品質(zhì)量的關(guān)系如表所示．試計(jì)算：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	石灰石樣品質(zhì)量/g	稀鹽酸的質(zhì)量/g	剩余固體質(zhì)量/g
1	1.0	27.0	0.1
2	2.0	27.0	0.2
3	3.0	27.0	0.3
4	4.0	27.0	1.3

（1）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 由反應(yīng)質(zhì)量表可知，前三次實(shí)驗(yàn)中石灰石中碳酸鈣完全反應(yīng)，而第四次實(shí)驗(yàn)因鹽酸量不足，石灰石中碳酸鈣未能完全反應(yīng)；1.0g石灰石完全反應(yīng)剩余0.1g固體可知，1.0g該石灰石樣品中含碳酸鈣質(zhì)量=1.0g-0.1g=0.9g，含雜質(zhì)0.1g；
因此，第四次實(shí)驗(yàn)中參加反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量=4.0g-1.3g=2.7g；
計(jì)算所用稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，應(yīng)選取鹽酸完全反應(yīng)的第四次實(shí)驗(yàn)所記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行，而前三次實(shí)驗(yàn)因鹽酸未全部參加反應(yīng)，不能用作計(jì)算稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{1.0g-0.1g}{1.0g}$×100%=90%
（2）與27.0g稀鹽酸恰好反應(yīng)的CaCO₃的質(zhì)量為：3.0g-0.3g=2.7g
設(shè)稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100　 　73
2.7g　　x×27g
 $\frac{100}{2.7g}=\frac{73}{x×27g}$
x=7.3%
答：（1）石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%；
（2）稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%．

點(diǎn)評(píng) 第四次實(shí)驗(yàn)中所剩余的1.3g固體為雜質(zhì)及未反應(yīng)完的碳酸鈣的混合物，反應(yīng)后前后質(zhì)量差即為反應(yīng)所消耗的碳酸鈣質(zhì)量．