第二節 計算樣本純度

物質可分為純物質和混合物,而實際生產中的原料或產品往往都不是純物質。利用反應質量,便可以測定樣本中的某物質的純度(即質量百分含量)。計算物質百分含量的步驟如下:

  1. 寫出平衡的化學反應式。
  2. 根據已知的生成物或反應物的質量,計算樣本中對應物質的質量。
  3. 計算物質的百分含量。 \[\text{物質的百分含量} = \frac{物質的質量}{樣本的總質量} \times 100\% \]
例題

利用實驗測定某方解石樣本中碳酸鈣的質量百分含量時,取該方解石樣本 \(7.80 \text{ g}\) 與過量的稀氫氯酸反應,反應釋放出二氧化碳 \(2.86 \text{ g}\)。計算該樣本中碳酸鈣的質量百分含量。

方解石

  1. 寫出平衡的反應式。 \[\ce{CaCO3(s) + 2HCl(aq) -> CaCl2(aq) + CO2(g) + 2H2O(l)}\]
  1. 根據已知的反應物或生成物的質量,計算樣本中對應物質的質量。 \[\begin{align} n(\ce{CO2}) & = \frac{2.86 \text{ g}}{44.0 \text{g mol}^{-1}} \\ & = 0.0650 \text{ mol} \end{align}\]

    由化學反應式可知,\(n(\ce{CaCO3}) : n(\ce{CO2}) = 1:1 \),因此,

    \[\begin{align} n(\ce{CaCO3}) &= n(\ce{CO2})\\ &= 0.0645 \text{ mol} \\\\ \therefore \;m(\ce{CaCO3}) &= n(\ce{CaCO3}) \times M(\ce{CaCO3})\\ &= 0.0650 \text{ mol} \times 100.1 \text{ g mol}^{-1} \\ & = 6.51 \text{ g} \end{align}\]
下一步
  1. 計算百分含量。

    \[\begin{align} \text{$\ce{CaCO3}$ 的百分含量} = \frac{6.51 \text{ g}}{7.80 \text{ g}} \times 100\% & = 83.4 \% \end{align}\]
下一步
上一節
下一節