Question

3．石灰廠為了測定一批石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取用4g石灰石樣品，把20g稀鹽酸分4次加入樣品中（樣品中碳酸鈣除外，其余成分既不與鹽酸反應(yīng)，也不溶于水），充分反應(yīng)后經(jīng)過濾、干燥等操作，最后稱量，得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

稀鹽酸的用量	第一次加入5g	第二次加入5g	第三次加入5g	第四次加入5g
剩余固體的質(zhì)量	3g	2g	1.2g	m g

（1）碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%；
（2）m值是1.2；
（3）這種樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%；
（4）實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)要制取二氧化碳44g，需這種純度的石灰石的質(zhì)量為多少g？

Answer 1

分析 根據(jù)碳酸鈣的化學(xué)式可求出碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；分析圖表可知每5g鹽酸反應(yīng)固體減少1g，所以第三次加入后減少0.8g，說明第三次加入后石灰石樣品中碳酸鈣完全反應(yīng)，由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應(yīng)，也不溶于水，因此第四次實(shí)驗(yàn)所剩余的固體即不發(fā)生反應(yīng)也不溶于水的雜質(zhì)固體的質(zhì)量；據(jù)此可知m的值，樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；再根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求出需這種純度的石灰石的質(zhì)量．

解答 解：（1）碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{40}{100}×100%$．
（2）由表中的數(shù)據(jù)可知，每5g鹽酸反應(yīng)固體減少1g，所以第三次加入后減少0.8g，說明第三次加入后石灰石樣品中碳酸鈣完全反應(yīng)，由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應(yīng)，也不溶于水，因此第四次實(shí)驗(yàn)所剩余的固體即不發(fā)生反應(yīng)也不溶于水的雜質(zhì)固體的質(zhì)量；據(jù)此可知m的值為1.2g；
（3）該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{4g-1.2g}{4g}×100%$=70%
（4）設(shè)需這種純度的石灰石的質(zhì)量為x．
設(shè)15g稀鹽酸中的HCl質(zhì)量為x
CaC0₃+2HCl═CaCl₂+H₂0+C0₂↑
100                  44  
x×70%               44g
$\frac{100}{44}=\frac{x×70%}{44g}$   解得：x≈142.9g
故答為：（1）40%；（2）1.2；（3）70%；（4）需這種純度的石灰石的質(zhì)量為142.9g．

點(diǎn)評 根據(jù)剩余固體不再與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，得到剩余固體即為樣品中的雜質(zhì)結(jié)論，從而解決樣品中所含量碳酸鈣的質(zhì)量．