Question

4．某石灰廠新到一批石灰石，其中含有雜質二氧化硅（二氧化硅不溶于水，不與鹽酸反應，高溫不分解）為測定石灰石樣品的純度，某化學研究性學習小組的同學分成三組實驗測得數據如表：

實驗次數	1	2	3
稀鹽酸質量（g）	50	50	100
樣品質量（g）	20	30	20
剩余物質質量（g）	63.4	73.4	113.4
產生氣體的質量（g）	6.6	6.6

（1）表格第3組空格中應填寫的數據是6.6；
（2）該實驗中，第1、2（填數字）組同學的實驗中，稀鹽酸一定反應完全；
（3）求出該石灰石樣品的純度． （請寫出計算過程，否則不得分）

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律，判斷第3次實驗所得到氣體的質量；
（2）對三組實驗數據進行分析，通過對比稀鹽酸質量、樣品質量、產生氣體的質量三者間的關系，判斷反應進度及反應物剩余情況；
（3）利用第1或3組碳酸鈣完全反應所得實驗數據，根據反應的化學方程式，由產生二氧化碳質量計算樣品中所含碳酸鈣質量，求出該石灰石樣品的純度．

解答 解：（1）根據質量守恒定律，第3次實驗所得到氣體的質量=100g+20g-113.4g=6.6g；故填：6.6；
（2）對比實驗1、2，當樣品質量增加時，放出二氧化碳質量并未增加，說明實驗中稀鹽酸已完全反應；對比實驗1、3，當稀鹽酸質量增加時，放出二氧化碳的質量不變，說明實驗中碳酸鈣已完全反應；綜上所述，20g樣品能恰好和50g鹽酸反應；故填：1、2；
（3）設20g樣品中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                   44
x                                     6.6g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{6.6g}$
x=15g
則該石灰石樣品的純度為$\frac{15g}{20g}$×100%=75%
答：該石灰石樣品的純度為75%．

點評 石灰石的主要成分為碳酸鈣，因此石灰石樣品的純度即主要成分碳酸鈣在樣品中的質量分數，即樣品中所含碳酸鈣質量與樣品的質量比．