Question

为测定石灰石样品的纯度（样品中的杂质既不溶于水也不与盐酸反应，且耐高温）．取10g该石灰石样品，再把100g盐酸平均分 4次加入样品中，充分反应后剩余固体的质量见下表：

求：
（1）石灰石样品的纯度； 
（2）所用盐酸的质量分数；
（3）100g这种纯度的石灰石跟一定量的盐酸恰好完全反应后，溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

（1）石灰石样品中CaCO₃的质量分数为： ×100%=85%
（2）解：由题意知：第一次25g稀盐酸恰好反应掉10g﹣6.575g=3.425g碳酸钙．    
 设第一次实验中，所加入的10g盐酸中溶质的质量为X    
 CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑     
100   　　 73    
3.425g  　 x 
       
 x=2.5g
所用稀盐酸中溶质的质量分数= ×100%=10%
（3）100g石灰石中碳酸钙的质量是100g×85%=85g．
设参加反应的盐酸溶质的质量为y，生成氯化钙的质量是z，生成二氧化碳的质量是m．    
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑    
100    　　73    　111     　　 44    
85g   　　 y     　　z        　　m         

y=62.05g       
  z=94.35g        
 m=37.4g
所以所用盐酸的质量是62.05g÷10%=620.5g，根据质量守恒定律可知氯化钙溶液的质量是85g+620.5g﹣37.4g=668.1g．所以氯化钙溶液溶质的质量分数= %≈14.1%
答：石灰石样品的纯度是85%，所用盐酸的质量分数是10%，完全反应后溶液中溶质的质量分数是14.1%