Question

19．有一種石灰石樣品的成分是CaCO₃和SiO₂．課外小組同學將100g鹽酸分5次加入到35g石灰石樣品中（已知SiO₂不與鹽酸反應，也不溶于水），得到如下部分數(shù)據(jù)和圖象．

次數(shù)	第1次	第2次	第3次
加入鹽酸的質(zhì)量/g	20	20	20
剩余固體的質(zhì)量/g	30	a	20

請計算：
（1）第2次加入鹽酸后，a為25g．
（2）石灰石樣品中鈣元素、碳元素和氧元素的質(zhì)量比為多少？10：3：22．
（3）求所用鹽酸的質(zhì)量分數(shù)？

Answer 1

分析 （1）由圖表分析，三次參加反應的物質(zhì)質(zhì)量相等，由此計算出第二次參加反應的物質(zhì)質(zhì)量，再由剩余固體的質(zhì)量=總質(zhì)量-參加反應的物質(zhì)質(zhì)量可計算出a的值；
（2）根據(jù)題意和圖表分析，可得到樣品中CaCO₃的質(zhì)量，再根據(jù)CaCO₃中鈣元素、碳元素和氧元素的質(zhì)量計算出它們各占的比值；
（3）利用第四次反應恰好反應完全以及方程式可以計算反應的氯化氫的質(zhì)量，進而計算鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）由圖象可知，第四次加入鹽酸后，才得到完全反應，故在反應過程中，第一次充分反應后剩余固體的質(zhì)量為30g，說明只有35g-30g=5g樣品參與了反應，第三次充分反應后剩余固體的質(zhì)量為20g，說明共有35g-20g=15g樣品參與了反應，故第二次充分反應時，也只有5g樣品參與了反應，故第2次加入鹽酸后，a為35g-5g×2=25g；
（2）根據(jù)圖象分析，第4次加入鹽酸后，樣品中CaCO₃完全反應．
樣品中鈣元素、碳元素和氧元素的質(zhì)量比：
20g×$\frac{40}{100}$：20g×$\frac{12}{100}$：（20g×$\frac{48}{100}$+15g×$\frac{32}{60}$）=10：3：22
（3）由圖象可知在加入80g稀鹽酸即第4次加入后，恰好反應完全，故第4次加入稀鹽酸后，固體物質(zhì)總共減少的質(zhì)量=5g×4=20g，及樣品中碳酸鈣的質(zhì)量是20g，設20g碳酸鈣完全反應的氯化氫質(zhì)量是x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73          
20g    y    
$\frac{100}{20g}=\frac{73}{y}$
x=14.6g
鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{14.6g}{80g}$×100%=18.3%
答案：
（1）25；
（2）10：3：22；
（3）鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為18.3%；

點評 本題要求學生了解完全反應和不完全反應的概念及特點，觀察圖表，分析數(shù)據(jù)，正確解答．