Question

将5g含有SiO2的石灰石与267mL0.5mol/L的盐酸反应，所得CO2在标准状况下的体积为1064mL。

（1）要中和剩余的盐酸，需1mol/L的NaOH溶液的体积是多少？
（2）煅烧这种不纯的石灰石1t，最后残留固体的质量是多少？

Answer 1

二氧化硅不与盐酸反应。标准状况下1064mLCO2物质的量为0.0475mol。
设反应消耗CaCO3xmol，HCl为ymol：
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
1 2 1
x y 0.0475
解得：x=0.0475，y=0.095
不纯石灰石中CaCO3的质量分数为0.0475mol×100g/mol÷5g×100%=95%
设中和剩余盐酸需1mol/LNaOH溶液体积为yL：
NaOH + HCl = NaCl + H2O
1 1
1mol/L×yL 0.267L×0.5mol/L-0.095mol
y=0.0385L=38.5mL
CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2，CaCO3 = CaO + CO2（高温）
煅烧这种不纯的石灰石1t，最后残留的固体质量可用总质量减去产生的CO2质量求得，为1t - 1t × 95% × 44/100 =0.582t