Question

8．某石灰石样品的成分是CaCO₃和SiO₂．课外小组同学将125g稀盐酸分5次加入到35g石灰石样品中（SiO₂不溶于水，也不与盐酸反应），得到如下部分数据和图象．

次数	第一次	第二次	第三次
加入稀盐酸的质量/g	25	25	25
剩余固体的质量/g	30	a	20

（1）第二次加入盐酸后，a为25g．
（2）该石灰石样品中钙元素与氧元素的质量比为10：3：22（用最简整数比示（3）所用稀盐酸溶液的溶质质量分数为多少？（写出计算过程）

Answer 1

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，再根据CaCO₃中钙元素、碳元素和氧元素的质量计算出它们各占的比值；
（3）由化学方程式可得到各物质的质量比，列出比例式计算出所需数据，再根据溶质质量分数计算即可．

解答 解：（1）由图象可知，第四次加入盐酸后完全反应，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30-5=25；
（2）根据图象分析，第4次加入盐酸后，样品中CaCO₃完全反应，由此可以知道样品中碳酸钙的质量为20g，那么二氧化硅的质量为35g-20g=15g，故可以计算出样品中钙元素、碳元素和氧元素的质量比：
（20g×$\frac{40}{100}$）：（20g×$\frac{12}{100}$）：（20g×$\frac{48}{100}$+15g×$\frac{32}{60}$）=10：3：22
（3）由题可知，样品中CaCO₃质量为20g
设稀盐酸中溶质的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100     73
20g     x       
$\frac{73}{x}$=$\frac{100}{20g}$
x=14.6g
所用稀盐酸溶液的溶质质量分数为：$\frac{14.6g}{100g}$×100%=14.6%
答：（3）所用稀盐酸溶液的溶质质量分数为14.6%．
故答案为：（1）25；
（2）10：3：22；
（3）14.6%．

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．