Question

小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查，他取回了若干块矿石样品，对样品中碳酸钙的质量分数进行检测，采用的办法如下：取用8 g这种石灰石样品，把40 g稀盐酸分4次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含的杂质不溶于水，不与盐酸反应）。请计算：

序号	加入稀盐酸质量/g	剩余固体质量/g
第1次	10	5.5
第2次	10	m
第3次	10	1.2
第4次	10	1.2

（1）8 g石灰石样品中含有杂质多少克？

（2）样品中碳酸钙的质量分数是多少？

（3）上表中m的数值应该为多少？

（4）要得到280 kg CaO，需要质量分数为80%的石灰石多少千克？（化学方程式：CaCO₃CaO+CO₂↑）

Answer 1

解：（1）8 g石灰石样品中含有杂质1.2 g。

（2）样品中碳酸钙的质量分数＝＝85％。

（3）m＝5.5 -（8 -5.5）＝3。

（4）设需要80% 的石灰石的质量为x。

CaCO₃CaO   +  CO₂↑

100         56

x×80％     280 kg

x=625 kg

答：（1）8 g石灰石样品中含有杂质1.2 g。（2）样品中碳酸钙的质量分数为85%。（3）m的数值应该为3。（4）需要质量分数为80% 的石灰石625 kg。

解析：此题通过不断改变稀盐酸的质量，观察剩余固体的质量来判断稀盐酸何时不足，石灰石样品中CaCO₃何时完全反应。由表中数据可知，在第3次加入10 g稀盐酸后，剩余固体质量不再减少，说明剩余的1.2 g固体不与稀盐酸反应，应为杂质。然后，用8 g石灰石样品质量－杂质质量＝CaCO₃质量，再除以样品质量，即可求出样品中碳酸钙的质量分数。第（3）问也可从题意得出正解，即第1次加入10 g稀盐酸时固体减少的质量应和第2次一样，所以第2次剩余固体的质量就是3 g。最后一问可利用含杂质问题的解题方法处理。