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下表:实验次数123稀盐酸质量(g)5050100样品质量(g)203020剩余物质质量(g)63.473.4113.4产生气体的质量(g)6.66.6(1)在空格中填写数据;(2)该实验中,第______(填数字)组同学的实验中,稀盐酸一定反应完全;第3组实验中,______物质一定的剩余.(3)求出该石灰石样品的纯度.
问题描述:
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下表:
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 |
(2)该实验中,第______(填数字)组同学的实验中,稀盐酸一定反应完全;第3组实验中,______物质一定的剩余.
(3)求出该石灰石样品的纯度.
答
(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,实验1、2中稀盐酸一定反应完全,而第3组实验中稀盐酸一定剩余;
(3)设20g样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 6.6g
=100 x
44 6.6g
x=15g
则该石灰石样品的纯度为
×100%=75%15g 20g
答案:
(1)6.6
(2)1、2 稀盐酸
(3)该石灰石样品的纯度为75%.
答案解析:(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.
考试点:根据化学反应方程式的计算.
知识点: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.