Question

某校興趣小組的同學在綜合實踐活動中，從水泥廠拿來一塊石灰石樣品，技術員告訴他們此樣品中含有的雜質是二氧化硅，二氧化硅難溶于水，不能與鹽酸反應。為了測定該石灰石的純度，興趣小組的同學取用8.00g這種石灰石樣品，用實驗室現有的未知溶質質量分數的稀鹽酸100克分5次加入，充分反應后，經過濾、干燥等操作后稱量，得到如下數據：

實  驗  次  數	1	2	3	4	5
加入稀鹽酸的質量/g	20.0	20.0	20.0	20.0	20.0
剩余固體的質量/g	6.00	m	2.00	1.20	1.20

試回答下列問題：

（l）表中m的值為_________g．

(2）該石灰石樣品的純度。

（3）所用的稀鹽酸中溶質的質量分數。

（4）第2次實驗后所得溶液的溶質的質量分數。

Answer 1

解：⑴ 4.00                                        ……  (1分)

⑵ 由表中數據可知：m(雜質)=1.20g，ω（CaCO₃）=×100%=85.0%

……  (1分)

⑶以第二次反應為例進行計算。（也可以第一次或第三次為例計算。合理即給分。）

      設參加反應的HCl的質量為x，生成CaCl₂的質量為y，放出CO₂氣體的質量為z。

CaCO₃   +  2HCl  ====  CaCl₂  +  H₂O  +  CO₂↑

100         73           111               44

4.00g         x            y                 z

列式解得：

          X=2.92g        y=4.44g           z=1.76g    ……  (2分)

ω（HCl）=×100%=7.30%                       ……  (1分)

⑷   m(CaCl₂溶液)=40.0g+4g-1.76g=42.2g                    ……  (1分)

ω（CaCl₂）=×100%=10.5%                     ……  (1分)

答：該石灰石樣品的純度85.0%。所用的稀鹽酸中溶質的質量分數7.30%。第2次實驗后所得溶液的溶質的質量分數10.5%。