Question

11．有一種石灰石樣品，其中含有的雜質(zhì)是二氧化硅（二氧化硅是一種不溶于水，不與酸反應，耐高溫的固體）．某學生想測定該樣品的純度，他取用2克這種石灰石樣品，把20克稀鹽酸分4次加入，充分反應后剩余固體的質(zhì)量見下表．問：

稀鹽酸的用量	第1次加入5克	第2次加入5克	第3次加入5克	第4次加入5克
剩余固體的質(zhì)量	1.315克	0.63克	0.3克	0.3克

（1）2克石灰石樣品中，含有碳酸鈣多少克？
（2）最終生成的二氧化碳質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）由于樣品中除碳酸鈣外，其余的成分既不與鹽酸反應，也不溶解于水，因此由表中每次加入5g稀鹽酸固體減少的質(zhì)量關系可判斷：每加入5g稀鹽酸固體應減少0.685g；據(jù)此規(guī)律，由第三次加入鹽酸后固體質(zhì)量的減少值小于0.685g可判斷此次反應后碳酸鈣已完全反應；利用樣品雜質(zhì)的質(zhì)量，由此求出石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（2）根據(jù)碳酸鈣高溫下分解反應的化學方程式，確定分解的碳酸鈣與放出二氧化碳的質(zhì)量關系，可由石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量計算求出能得到二氧化碳氣體的質(zhì)量．

解答 解：（1）根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)可得，每加入5g稀鹽酸，固體質(zhì)量減少0.685g，第三次加入稀鹽酸后，固體減少的質(zhì)量=0.63g-0.3g=0.33g，小于0.685g，即此時碳酸鈣已完全反應；所以剩余的0.3g固體即為雜質(zhì)的質(zhì)量；
碳酸鈣的質(zhì)量為：2g-0.3g=1.7g；
（2）設能得到二氧化碳的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100             44
1.7g            x
$\frac{100}{44}=\frac{1.7g}{x}$
解得：x=0.748g
答：（1）碳酸鈣的質(zhì)量為1.7g；
（2）最終生成的二氧化碳質(zhì)量是0.748g．

點評 根據(jù)圖表中剩余固體的質(zhì)量，分析每次加入相同稀鹽酸所減少的質(zhì)量即樣品中被反應掉碳酸鈣的質(zhì)量，判斷出第四次加稀鹽酸后碳酸鈣完全反應，此為本題的突破口．