Question

有一种石灰石样品的成分是CaCO₃和SiO₂．课外小组同学将100g盐酸分5次加入到35g该石灰石样品中（已知SiO₂不与盐酸反应），得到如下部分数据和图象：

次数	第1次	第2次	第3次
加入盐酸的质量/g	20	20	20
剩余固体的质量/g	30	a	20

请计算：
（1）第2次加入盐酸后，a为

 

g；
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数；（计算结果精确至0.1%）
（3）10%的CaCl₂溶液可做路面保湿剂．欲将第5次实验后的溶液配成10%的CaCl₂溶液，可先向此溶液中加入足量的石灰石粉末，完全反应后过滤，这时还需要向滤液中加入水多少克？（假设实验过程中溶液损失忽略不计）（计算结果精确至0.1g）

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）由图表分析，三次参加反应的物质质量相等，由此计算出第二次参加反应的物质质量，再由剩余固体的质量=总质量-参加反应的物质质量可计算出a的值；
（2）根据题意和图表分析，可得到样品中CaCO₃的质量，进而求出石灰石样品中碳酸钙的质量分数即可；
（3）根据由图可知，每消耗20g盐酸，会消耗5g碳酸钙，所以100g盐酸消耗25g碳酸钙以及溶液稀释过程中溶质不变进行解答．

解答：解：（1）由图象可知，第四次加入盐酸后，才得到完全反应，故在反应过程中，第一次充分反应后剩余固体的质量为30g，说明只有35g-30g=5g样品参与了反应，第三次充分反应后剩余固体的质量为20g，说明共有35g-20g=15g样品参与了反应，故第二次充分反应时，也只有5g样品参与了反应，故第2次加入盐酸后，a为35g-5g×2=25g；故填：25；
（2）根据图象分析，第4次加入盐酸后，样品中CaCO₃完全反应．由题可知，样品中CaCO₃质量为5g×4=20g
石灰石样品中碳酸钙的质量分数=

20g

35g

×100%=57.1%
（3）由图可知，每消耗20g盐酸，会消耗5g碳酸钙，所以100g盐酸消耗25g碳酸钙．
设100g盐酸反应后生成氯化钙的质量为x，生成二氧化碳的质量为y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        111      44
25g        x         y

100

25g

=

111

x

x=27.75g

100

25g

=

44

y

y=11g
所得氯化钙溶液的质量=25g+100g-11g=114g
设加水的质量为z

27.75g

114g+z

×100%=10%
z=163.5g
答：（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为57.1%；
（3）还需要向滤液中加入水的质量为163.5g．

点评：本题要求学生了解完全反应和不完全反应的概念及特点，观察图表，分析数据，正确解答．