Question

小強同學前往當地的石灰石礦區進行調查，他取回了若干塊礦石樣品，對樣品中碳酸鈣的質量分數進行檢測，采用的辦法如下：取用8 g這種石灰石樣品，把40 g稀鹽酸分4次加入，測量過程所得數據見下表（已知石灰石樣品中含的雜質不溶于水，不與鹽酸反應）。請計算：

（1）8 g石灰石樣品中含有雜質多少克？

（2）樣品中碳酸鈣的質量分數是多少？

（3）下表中m的數值應該為多少？

序號	加入稀鹽酸質量/g	剩余固體質量/g
第1次	10	5.5
第2次	10	m
第3次	10	1.2
第4次	10	1.2

（4）要得到280 kg CaO，需要質量分數為80%的石灰石多少千克？(化學方程式：CaCO₃CaO+CO₂↑)

Answer 1

思路解析：（1）8 g石灰石樣品中含有雜質為1.2 g。

（2）樣品中碳酸鈣的質量分數＝＝85％。

（3）m＝5.5 g-（8 g-5.5 g）＝3 g。

（4）設需要80%的石灰石的質量為x。

CaCO₃CaO     +     CO₂↑

100            56

x×80％         280 kg

625 kg

此題通過不斷改變所加入的稀鹽酸的質量，觀察剩余固體的質量來判斷稀鹽酸何時不足，石灰石中CaCO₃何時完全反應。由表中數據可知，在第三次加入10 g鹽酸后，固體剩余物質量不再減少，說明剩余的1.2 g固體不和稀鹽酸反應，應為雜質。然后，用8 g石灰石樣品質量－雜質質量＝CaCO₃質量。再除以樣品質量，即可求出樣品中碳酸鈣的質量分數。第(3)問也可從題意得出正解，即第一次加10 g酸時固體的質量減少應和第二次一樣，所以第二次剩余的固體質量就是3 g。最后一問可利用含雜質問題的解題方法處理。

答案：(1)1.2 g  (2)85%  (3)3  (4)625 kg