Question

2．有一種石灰石樣品的主要成分是CaCO₃．課外小組同學(xué)將100g稀鹽酸分5次加入到35g石灰石樣品中（已知雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)也不溶于水），得到如下部分?jǐn)?shù)據(jù)和圖象．請仔細(xì)觀察下列表格和圖象計算：

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

計算：
（1）a的值為25克；
（2）所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)18.25%．
（3）恰好完全反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)24.4%（結(jié)果精確到0.1%）；
（4）10%的CaCl₂溶液可作為路面保濕劑．欲將第5次實(shí)驗(yàn)后的溶液配成10%的CaCl₂溶液，可先向此溶液中加入足量的石灰右粉末，完全反應(yīng)后過濾，這時還需要向?yàn)V液中加入水多少克？（假設(shè)實(shí)驗(yàn)過程中溶液損失忽略不計）．

Answer 1

分析 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；
根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)會生成二氧化碳，依據(jù)二氧化碳的質(zhì)量，計算參加反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量，然后計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
計算5次所加稀鹽酸完全反應(yīng)生成氯化鈣質(zhì)量即為10%氯化鈣溶液中溶質(zhì)質(zhì)量，據(jù)此計算10%的氯化鈣溶液總質(zhì)量與反應(yīng)后所得氯化鈣溶液質(zhì)量差即為還需加水量．

解答 解：（1）每加入20g稀鹽酸固體質(zhì)量將會減少35g-30g=5g，所以，第2次加入20g稀鹽酸后，所剩余固體的質(zhì)量=30g-5g=25g；
（2）設(shè)20克鹽酸中氯化氫的質(zhì)量為x，反應(yīng)完20克鹽酸生成氯化鈣質(zhì)量為y，二氧化碳的質(zhì)量為z，加水的質(zhì)量為A
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100     73  111   18  44
 5g      x   y         z
$\frac{100}{5g}$=$\frac{73}{x}$=$\frac{111}{y}$=$\frac{44}{z}$
  x=3.65g
  y=5.55g
  z=2.2g
（2）所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{3.65g}{20g}$×100%=18.25%；
（3）所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{5.55g}{5g+20g-2.2g}$×100%=24.4%；
（4）$\frac{5.55g}{g5+20g-2.2g+A}$×100%=10%
A=32.8g
完全反應(yīng)后加水的總量是32.8g×5=164g
故答案為：（1）25；
（2）18.25%；
（3）24.4%；
（5）164g．

點(diǎn)評 根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，推斷每加20g稀鹽酸可以反應(yīng)5g碳酸鈣，加100g稀鹽酸則需要消耗25g碳酸鈣．