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)，也不溶于水），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(qǐng)計(jì)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?jǐn)?shù)？

Answer 1

分析 （1）由圖表分析，三次參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量相等，由此計(jì)算出第二次參加反應(yīng)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(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量可計(jì)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(jì)算出它們各占的比值；
（3）利用第四次反應(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）由圖象可知，第四次加入鹽酸后，才得到完全反應(yīng)，故在反應(yīng)過(guò)程中，第一次充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量為30g，說(shuō)明只有35g-30g=5g樣品參與了反應(yīng)，第三次充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量為20g，說(shuō)明共有35g-20g=15g樣品參與了反應(yīng)，故第二次充分反應(yīng)時(shí)，也只有5g樣品參與了反應(yīng)，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(yīng)．
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(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)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?jǐn)?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?jǐn)?shù)為18.3%；

點(diǎn)評(píng) 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(diǎn)，觀察圖表，分析數(shù)據(jù)，正確解答．