Question

12．为了探究含杂质的石灰石的纯度，学校化学学习小组取回10g石灰石样品，加入某盐酸溶液进行实验（杂质不与酸反应）．有下列条件可供利用：①恰好消耗含HCl 29.2%的稀盐酸200g ②完全反应生成了3.52g无色气体   ③过滤，将反应后溶液蒸干得固体8.88g
④过滤烘干，称得剩余固体2g．
（1）请你选择必要的条件，用2种方法计算该石灰石的纯度；
（2）某石灰厂要煅烧上述石灰石生产含杂质10%的生石灰100t，请你帮忙算算该厂需要上述石灰石原料多少吨？

Answer 1

分析 （1）首先正确写出化学方程式，然后根据题干内容分析得出反应前后的质量差即为生成二氧化碳气体的质量，再根据化学方程式中CaCO₃和CO₂的质量比求出生成的石灰石样品中主要物质CaCO₃的质量，就可以进一步求出石灰石样品中主要物质的质量分数．
（2）由题意可知，生产200t含氧化钙84%的生石灰，则可求出生石灰的质量；根据CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，利用化学方程式计算可求出含碳酸钙75%的石灰石的质量

解答 解：（1）方法一：根据“②完全反应生成了3.52g无色气体”，即生成二氧化碳气体的质量为3.52g；
设石灰石样品中CaCO₃的质量为x．
CaCO₃ +2HCl=CaCl₂ +H₂O+CO₂↑
100                   44
x                   3.52g
则$\frac{100}{x}=\frac{44}{3.52g}$，解得x=8g
石灰石样品的纯度=$\frac{8g}{10g}$×100%=80%
方法二：根据“③过滤，将反应后溶液蒸干得固体8.88g”，即生成的氯化钙的质量为8.88g．
设石灰石样品中CaCO₃的质量为y．
CaCO₃ +2HCl=CaCl₂ +H₂O+CO₂↑
100         111
y          8.88g
则$\frac{100}{111}=\frac{y}{8.88g}$，解得y=8g，石灰石样品的纯度=$\frac{8g}{10g}$×100%=80%．
（2）解：由题意可知，生产100t含杂质10%的生石灰，则可求出生石灰的质量为：100t×（1-10%）=90t．
设需要含碳酸钙80%的石灰石的质量为z．
CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100        56
80%z       90t
则$\frac{100}{56}=\frac{80%z}{90t}$，解得z≈200.9t．
故答案为：（1）80%；（2）200.9t

点评 解答此题的依据是根据化学方程式找准已知量，未知量关系，列比例式求解即可．