Question

3．石灰石的主要成分是碳酸钙．欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，请回答下列问题：
（1）欲配制100g的7.3%的稀盐酸，需36.5%的浓盐酸的质量是20g；
（2）将石灰石粉碎，加入稀盐酸后发生反应的化学方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）若称取12.5g 石灰石粉末放在烧杯里，然后往烧杯中加入刚配制的稀盐酸100g，恰好完全反应后，称得反应剩余物为108.1g．（假设其他物质不与盐酸反应），求解石灰石中碳酸钙质量（X）的比例式为$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$；
（4）此石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%；
（5）向反应后过滤所得滤液中加入5.4g 水，则最终溶液中溶质的质量分数是10%；
（6）若某建筑工地需要含杂质5%的生石灰2240t，用煅烧石灰石的方法制取，则需这种石灰石的质量是5000t（假设制取过程中石灰石的利用率为95%）．

Answer 1

分析 （1）加水稀释时，稀释前后浓、稀溶液中的溶质质量不变．可根据这一特点建立方程解决问题．
（2）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳．据此写出化学方程式即可；
（3）根据质量守恒定律可以计算出生成的二氧化碳的质量，然后结合反应的化学方程式可以列出求算碳酸钙的比例式；
（4）利用（2）的比例式可以计算出碳酸钙的质量，进而计算才碳酸钙的质量分数；
（5）所得不饱和溶液的质量=反应前物质的总质量-杂质质量-二氧化碳的质量+加入水的质量，溶质质量就是（3）中计算出的溶质（CaCl₂）的质量，然后（6）根据溶质质量分数公式计算即可根据钙元素的质量守恒可以计算出石灰石的质量．

解答 解：（1）设需要浓盐酸的质量为x
100g×7.3%=x×36.5%
解之得：x=20g
（2）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）根据质量守恒定律可以知道生成二氧化碳的质量为：12.5g+100g+-108.1g=4.4g，
设石灰石中碳酸钙的质量为x，生成氯化钙的质量为y，则：
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                111             44
x                     y             4.4g  
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$，$\frac{111}{y}=\frac{44}{4.4g}$
解得：x=10g，y=11.1g
（4）石灰石中的质量分数为：$\frac{10g}{12.5g}$×100%=80%；
（5）石灰石样品中杂质的质量为：12.5g-10g=2.5g，
所得不饱和溶液的质量为：100g+12.5g-2.5g-4.4g+5.4g=111g，
则所得不饱和溶液中溶质的质量分数为：$\frac{11.1g}{111g}$×100%=10%；
（6）设需要石灰石的质量为z，则根据钙元素的质量守恒可以知道：
z×80%×$\frac{40}{40+12+16×3}$×100%×95%=2240t×（1-5%）×$\frac{40}{40+16}$×100%
解得：z=5000t
故答案为：（1）20g；（2）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$，（4）80%；（5）10%；（6）5000．

点评 根据化学方程式进行计算时，所使用的物质的质量均为纯净物的质量，不纯净的物质的质量不能直接代入化学方程式进行计算．