Question

16．有一種石灰石樣品的成分是CaCO₃和SiO₂．課外小組同學(xué)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(yīng)），得到如下部分?jǐn)?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(jì)算：
（1）第2次加入鹽酸后，a為g．
（2）石灰石樣品中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
（3）100g稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)的圖象可知，在加入80g稀鹽酸即第4次加入后，恰好反應(yīng)完全，此后再加稀鹽酸也不再會反應(yīng)放出二氧化碳了，因此，前四次實(shí)驗(yàn)固體都得到充分反應(yīng)；根據(jù)第1次反應(yīng)的數(shù)據(jù)可推知每加入20g稀鹽酸，充分反應(yīng)后，剩余固體減少的質(zhì)量，據(jù)此規(guī)律可推斷a值；
（2）根據(jù)（1）的計(jì)算，可以推出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，然后依據(jù)碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小計(jì)算；
（3）根據(jù)第四次反應(yīng)恰好反應(yīng)完全以及方程式可以計(jì)算反應(yīng)的氯化氫的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

解答 解：（1）由第一次加入20g稀鹽酸固體質(zhì)量將會減少35g-30g=5g，所以結(jié)合圖象中的信息可知：第2次加入20g稀鹽酸后，所剩余固體的質(zhì)量=30g-5g=25g；
（2）由圖象可知在加入80g稀鹽酸即第4次加入后，恰好反應(yīng)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，
所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量是20g，石灰石樣品中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{20g×\frac{40}{100}×100%}{35g}×100%$=22.9%；
（3）設(shè)參加反應(yīng)的氯化氫的質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         73    
20g          x
$\frac{100}{20g}$=$\frac{73}{x}$
y=14.6g
鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{14.6g}{80g}$×100%=18.25%，所以100g稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為18.25g．
故答案為：（1）25；
（2）22.9%；
（3）18.25g．

點(diǎn)評 本題主要考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，難度不大，注意解題的規(guī)范性和準(zhǔn)確性．