Question

7．实验时有一块未知质量的石灰石样品（含杂质20%，杂质不含钙原酸，不溶于水，也不参加反应），高温煅烧一段时间后，称得固体质量为10.3g，向固体中加入100g稀盐酸，恰好完全反应，过滤，所得滤液质量为105.6g，则与稀盐酸反应的碳酸钙在样品质量分数为（　　）

• A． 20%
• B． 40%
• C． 50%
• D． 80%

Answer 1

分析 石灰石高温锻烧，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，锻烧后固体与盐酸反应，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳而氧化钙与盐酸生成氯化钙和水．根据固体减少的质量就是二氧化碳的质量，求出高温煅烧消耗的碳酸钙的质量，表示出与盐酸反应的碳酸钙和生成的二氧化碳质量，根据化学方程式求出样品的质量，再求出与盐酸反应的碳酸钙的质量，进而求出与稀盐酸反应的碳酸钙占样品的质量分数．

解答 解：假设石灰石样品的质量为w
根据固体减少量可以求出分解产生的二氧化碳为w-10.3g
设高温煅烧消耗碳酸钙的质量为x
CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，
 100                      44
  x                       w-10.3g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{w-10.3g}$，
x=$\frac{25（w-10.3g）}{11}$，
石灰石中杂质质量为20%×w=0.2w
与盐酸反应的碳酸钙为w-$\frac{25（w-10.3g）}{11}$-0.2w=23.4g-1.47w，生成的二氧化碳质量为10.3g+100g-0.2w-105.6g=4.7g-0.2w
  CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
   100                                    44
23.4g-1.47w                     4.7g-0.2w
 $\frac{100}{23.4g-1.47w}=\frac{44}{4.7g-0.2w}$
解得w≈12.5g
∴与盐酸反应的碳酸钙为23.4g-1.47×12.5g≈5g
∴与稀盐酸反应的碳酸钙占样品的质量分数为$\frac{5g}{12.5g}$×100%=40%．
故选B

点评 本题考查学生利用化学反应方程式的计算，明确反应中杂质没反应一定要求出来是解答的关键．