问题 问答题

某校化学研究性学习小组了解到,某石材厂新购进一批石灰石原料,其所含的杂质既不溶于水,也不溶于盐酸,高温时也不发生反应,该小组取用4g样品,测定该石灰石的纯度,用未知溶质质量分数的稀盐酸40g分4次加入.每次充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量固体物质的质量.每次稀盐酸的用量及剩余固体的质量见下表(假设过滤、干燥等操作过程,固体物质质量不受损耗):

稀盐酸的用量剩余固体的质量
第一次加入10g3.0g
第二次加入10g2.0g
第三次加入10g1.0g
第四次加入10g0.4g
(1)该石灰石样品的纯度是______.

(2)所用的稀盐酸中溶质的质量分数是多少?

(3)如果煅烧上述石灰石原料生产出含杂质的生石灰质量为100t,问需要上述石灰石原料质量为多少吨?(计算结果精确到0.1)

答案

(1)石灰石样品中CaCO3的质量分数为:

4g-0.4g
4g
×100%=90%

(2)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

1g     X

 

100
1g
=
73
X
  

x=0.73g

稀盐酸中溶质的质量分数=

0.73g
10g
×100%=7.3%

(3)设反应的石灰石的质量为y,根据石灰石的纯度,所含杂质的质量为10%y.

CaCO3

 高温 
.
 
CaO+CO2

100          56

90%y     100t-10%y

 

100
90%y
=
56
100t-10%y

y=165.6t

答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为90%,稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%,煅烧上述石灰石原料生产出含杂质的生石灰质量为100t,问需要上述石灰石原料质量为165.6t.

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