Question

20．為了測定某石灰石樣品的純度，實驗室取15克石灰石樣品，向其中分3次加入共150g某濃度稀鹽酸，實驗數據如下表：（雜質不與稀鹽酸反應）

實驗	第一次	第二次	第三次
稀鹽酸的質量	50克	50克	50克
收集到的氣體的質量	2.2克	m克	1.1克

計算：
（1）m=2.2；
（2）石灰石的純度？
（3）所用稀鹽酸的溶質的質量分數？

Answer 1

分析 碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；由表格數據分析可知，第一次加入50g稀鹽酸，能產生2.2g二氧化碳氣體；第三次加入50g稀鹽酸，能產生1.1g二氧化碳氣體；則第二次加入的稀鹽酸能完全反應，生成2.2g二氧化碳氣體；據此由生成二氧化碳氣體的總質量，列式計算出石灰石中碳酸鈣的質量，進而計算出石灰石的純度．

解答 解：（1）由表格數據分析可知，第一次加入50g稀鹽酸，能產生2.2g二氧化碳氣體；第三次加入50g稀鹽酸，能產生1.1g二氧化碳氣體；則第二次加入的稀鹽酸能完全反應，生成2.2g二氧化碳氣體，故m=2.2．
（2）產生二氧化碳的總質量為2.2g+2.2g+1.1g=5.5g．
設參加反應的碳酸鈣的質量為x，參加反應的稀鹽酸中溶質的質量為y，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73            44
x      y             5.5g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{5.5g}$     x=12.5g
石灰石的純度為$\frac{12.5g}{15g}$×100%≈83.3%．
（3）$\frac{73}{44}=\frac{y}{5.5g}$    y=9.125g
第三次產生的氣體是前兩次的一半，則參加的稀鹽酸的質量應為前兩次的一半．
所用稀鹽酸的溶質的質量分數為$\frac{9.125g}{50g+50g+25g}$×100%=7.3%．
答：（1）2.2；（2）石灰石的純度為83.3%；（3）所用稀鹽酸的溶質的質量分數為7.3%．

點評 本題難度不大，掌握利用化學方程式與溶質質量分數的綜合計算即可正確解答本題；細致地表格信息、確定50g稀鹽酸完全反應產生二氧化碳的質量是正確解答本題的前提和關鍵．