Question

某石灰廠有一批石灰石原料，其中含有的雜質不與鹽酸反應．為了測定該石灰石的純度，興趣小組的同學取用2g這種石灰石樣品，并把20g稀鹽酸分四次加入，充分反應后，經過濾、干燥等操作后，根據每次稀鹽酸用量及剩余固體質量和實驗數據繪制成圖象（如圖）．計算：
（1）2g石灰石樣品中含雜質

0.3

g；
（2）求該石灰石的純度；
（3）100g這種石灰石與足量的稀鹽酸反應，能制取多少克二氧化碳？

Answer 1

分析：由于第1、2、3次加入5g稀鹽酸時固體的質量都是減少了0.5g，說明5g稀鹽酸恰好能夠和0.5g碳酸鈣完全反應，即5g稀鹽酸最多能和0.5g碳酸鈣反應，而第4次再加入5g稀鹽酸時固體只減少了0.2g，說明固體中的碳酸鈣已經全部參與反應，剩余的0.3g固體不能和稀鹽酸反應，即石灰石樣品中雜質是0.3g，碳酸鈣的質量是（2g-0.3g）=1.7g．根據質量分數計算公式便可計算出石灰石的純度（石灰石中碳酸鈣的質量分數）．然后根據化學方程式和碳酸鈣的質量（石灰石的質量乘以其純度）就可求出制取的二氧化碳的質量．

解答：解：（1）從圖看剩余的0.3g固體不能和稀鹽酸反應，即石灰石樣品中雜質是0.3g，故答案為：0.3g
（2）石灰石的純度，即石灰石中碳酸鈣的質量分數：

(2-0.3)g

2g

×100%=85%；
（2）設100g這種石灰石與足量的稀鹽酸反應，能制取的二氧化碳的質量是x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100              44
100g×85%        x

100g

100g×85%

=

44

x

解得：x=37.4g
答：（1）石灰石樣品的純度是85%；
（2）100g這種石灰石與足量的稀鹽酸反應，能制取37.4克二氧化碳．

點評：本題難度不是很大，主要考查了如何根據圖象去分析數據及根據化學方程式的計算，培養學生分析數據的能力和解決問題的能力．