Question

某課外活動小組為了測定一批石灰石中碳酸鈣的質量分數，將石灰石樣品研成粉末，然后取一定量的石灰石粉末與過量稀鹽酸充分反應（假設石灰石中的雜質既不和酸反應，也不溶于水），過濾、洗滌、干燥后稱量濾渣質量的數據如下表：

實驗序號	樣品的質量/g	濾渣的質量/g
第一次	3.4	0.3
第二次	3.6	0.4
第三次	5.0	0.5

（1）該樣品中碳酸鈣質量分數的平均值為：

 

（結果精確到0.1%）．
（2）引起三次實驗數據差異的操作原因可能是：

 

．
（3）若利用題（1）的結果，煅燒100t這種石灰石，理論上最多能得到氧化鈣多少噸？（結果精確到0.1t）

Answer 1

分析：（1）計算出每次樣品與濾渣的質量差，將三次的結果加起來就是實驗總共消耗的碳酸鈣的質量，用這一質量除以三次中樣品的質量總和就是樣品中碳酸鈣的質量分數的平均值．
（2）引起數據差異的原因很多：如石灰石中碳酸鈣分布不均勻、濾渣未清洗干凈、稱量樣品不準確、稱量濾渣不準確、石灰石顆粒未充分反應等．
（3）由石灰石的質量和碳酸鈣的質量分數，根據碳酸鈣高溫分解的化學方程式可以計算出生成氧化鈣的質量．

解答：解：（1）樣品中碳酸鈣的質量分數的平均值為

3.4g-0.3g+3.6g-0.4g+5.0g-0.5g

3.4g+3.6g+5.0g

×100%=90.0%，故答案為：90.0%；
（2）若固體分布不均勻或清洗不干凈等都可造成實驗的誤差，故答案為：石灰石中碳酸鈣分布不均勻（或濾渣未清洗干凈或稱量樣品不準確或稱量濾渣不準確或石灰石顆粒未充分反應）；
（3）設生成氧化鈣的質量為x，
CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑
100           56
100t×90.0%   x

100

56

=

100t×90.0%

x

解得x=50.4t
答：理論上最多能得到氧化鈣50.4t．

點評：本題難度較大，主要考查含雜質物質的化學方程式計算，學生應注意樣品中碳酸鈣的質量分數是解答的關鍵，并能分析相應的誤差原因．