Question

4．某石灰厂新到一批石灰石，其中含有杂质二氧化硅（二氧化硅不溶于水，不与盐酸反应，高温不分解）为测定石灰石样品的纯度，某化学研究性学习小组的同学分成三组实验测得数据如表：

实验次数	1	2	3
稀盐酸质量（g）	50	50	100
样品质量（g）	20	30	20
剩余物质质量（g）	63.4	73.4	113.4
产生气体的质量（g）	6.6	6.6

（1）表格第3组空格中应填写的数据是6.6；
（2）该实验中，第1、2（填数字）组同学的实验中，稀盐酸一定反应完全；
（3）求出该石灰石样品的纯度． （请写出计算过程，否则不得分）

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律，判断第3次实验所得到气体的质量；
（2）对三组实验数据进行分析，通过对比稀盐酸质量、样品质量、产生气体的质量三者间的关系，判断反应进度及反应物剩余情况；
（3）利用第1或3组碳酸钙完全反应所得实验数据，根据反应的化学方程式，由产生二氧化碳质量计算样品中所含碳酸钙质量，求出该石灰石样品的纯度．

解答 解：（1）根据质量守恒定律，第3次实验所得到气体的质量=100g+20g-113.4g=6.6g；故填：6.6；
（2）对比实验1、2，当样品质量增加时，放出二氧化碳质量并未增加，说明实验中稀盐酸已完全反应；对比实验1、3，当稀盐酸质量增加时，放出二氧化碳的质量不变，说明实验中碳酸钙已完全反应；综上所述，20g样品能恰好和50g盐酸反应；故填：1、2；
（3）设20g样品中碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                   44
x                                     6.6g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{6.6g}$
x=15g
则该石灰石样品的纯度为$\frac{15g}{20g}$×100%=75%
答：该石灰石样品的纯度为75%．

点评 石灰石的主要成分为碳酸钙，因此石灰石样品的纯度即主要成分碳酸钙在样品中的质量分数，即样品中所含碳酸钙质量与样品的质量比．