Question

19．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

請計算：
（1）第2次加入鹽酸后，a為25g．
（2）鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
（3）加入100克鹽酸后CaCl₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)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，前四次實驗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）利用第四次反應(yīng)恰好反應(yīng)完全以及方程式可以計算反應(yīng)的氯化氫的質(zhì)量，進而計算鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）4次反應(yīng)固體物質(zhì)減少的質(zhì)量即為樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，據(jù)此計算生成二氧化碳的質(zhì)量即可；由化學(xué)方程式可得到各物質(zhì)的質(zhì)量比，列出比例式計算出所需數(shù)據(jù)，再根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算即可．

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，及樣品中碳酸鈣的質(zhì)量是20g
設(shè)20g碳酸鈣完全反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量為x，反應(yīng)的氯化氫質(zhì)量是y，反應(yīng)后溶液中CaCl₂的質(zhì)量為z，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73     111      44
20g    y      z        x
$\frac{100}{20g}=\frac{73}{y}=\frac{111}{z}=\frac{44}{x}$
x=8.8g
y=14.6g
z=22.2g
（2）鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{14.6g}{80g}$×100%=18.3%
（3）反應(yīng)后溶液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{22.2g}{100g+20g-8.8g}$×100%≈20%
答案：
（1）25；
（2）鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.3%；
（3）反應(yīng)后溶液中CaCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．

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