Question

一道化学题，要理由

某石灰石样品在高炉中煅烧一段时间后，充分冷却，测得固体总质量为12克，放入足量的稀盐酸中充分反应，过滤，将所得溶液完全蒸干得无水固体11.1克，则原来石灰石中杂质的质量可能为（ ）
A 10g B 6g C 4g D 1g
题目肯定没错，但我怎么算都觉得杂质是6.4g

Answer 1

石灰石主要成分为CaCO3，杂质应该是比较稳定，受热不反应的，不然后面没法做。
煅烧时反应为：CaCO3 = CaO + CO2↑（高温）。
但由于是煅烧一段时间，而不是充分煅烧，就可能剩余CaCO3未完全反应。
加入稀盐酸：CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O，同时可能有CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O。
而加入盐酸溶解后（杂质不溶）过滤蒸干得到CaCl2为11.1克。
根据钙原子在反应前后不变，可知有关系式：
CaCO3~CaO~CaCl2
100 56 111
x y 1.11
解得：x = 10，y = 5.6
由于煅烧不彻底，煅烧后固体为CaCO3、CaO及杂质的混合物，这里用极限法做。
假设煅烧后固体为CaCO3与杂质的混合物：杂质有12g - 10g = 2g。
假设煅烧后固体为CaO与杂质的混合物：杂质有12g - 5.6g = 6.4g。
杂质质量可能为2g~6.4g之间的某值，从备选答案中可以看出B或者C可能符合。

Answer 2

答案是A，显然这个题设了个陷阱。并没有对杂质做出详细说明，也就是说杂质可能能溶于水，可能不能溶于水，还可能部分溶于水。那么这个题就是一个极端法算范围的题。你算的6.4g是假设杂质全不溶于水，而假设杂质全能溶于水且不与盐酸反应，那么前后质量差0.9g就是含相同的钙元素的氯化钙与氧化钙的质量差。算得原12g固体中有0.9*56/55=0.92g的氧化钙，所以杂质为11.08g。综上所述，杂质质量的范围是6.4g到11.08g。符合此范围的只有A。
楼上回答的也有道理，如果是楼上的思路的话，就是BC两个选项，同样是极端算范围法解题。

Answer 3

锻烧不充分呀！你考虑的石充分锻烧的情况 ，是多选吗？B和C都有可能