Question

石灰石是我區主要礦產之一，小江同學為了尋找含碳酸鈣質量分數超過85%的石灰石，對一樣品進行了如下定量實驗．

實驗步驟	①將適量鹽酸加入燒杯中并稱重	②稱取少量石灰石樣品加入燒杯中，使之與過量稀鹽酸反應	③待反應完全后，稱重
實驗圖示
實驗數據	燒杯和鹽酸的質量為100.0g	石灰石樣品的質量為12.0g	燒杯和其中混合物的質量為107.6g

試通過分析計算（結果保留一位小數）：
（1）該實驗中生成的二氧化碳的質量是多少克？
（2）該石灰石樣品的純度是否符合要求？（石灰石樣品中的雜質不與鹽酸反應）
（3）若碳酸鈣質量分數超過85%的石灰石其含鈣的質量分數為a%，則a的取值范圍是______ （石灰石樣品中的雜質不含鈣）．
計算過程：

Answer 1

解：（1）根據質量守恒定律可以知道生成二氧化碳的質量為：100.0g+12.0g-107.6g=4.4g
（2）設石灰石中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100 44
x 4.4g

解得：x=10.0g
所以石灰石樣品的純度為：×100%=83.3%＜85%，所以不符合要求；
答：（1）該實驗中生成的二氧化碳的質量是4.4克；
（2）該石灰石樣品的純度不符合要求．
（3）碳酸鈣中該元素的質量分數為：×100%=40%，
若碳酸鈣的質量分數為85%，則此時鈣元素的質量分數為：85%×40%=34%，即此時a的值為34，
若碳酸鈣的質量分數為100%，則此時鈣元素的質量分數為：100%×40%=40%，即此時a的值為40，
所以可以知道a的取值范圍為：34＜a＜40．
故答案為：（1）4.4g；
（2）不符合要求；
（3）34＜a＜40．
分析：（1）根據質量守恒定律可以求算出生成的二氧化碳的質量；
（2）根據二氧化碳的質量結合碳酸鈣和鹽酸反應的化學方程式可以計算出碳酸鈣的質量，并求算出石灰石樣品的純度；
（3）結合碳酸鈣的化學式可以求算出碳酸鈣的中鈣的含量，可以求出a的取值范圍．
點評：本題難度較大，主要考查含雜質物質的化學方程式計算，學生應注意樣品中碳酸鈣的質量分數是解答的關鍵，并能根據化學式求算某一元素的質量分數．