Question

11．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

（1）第2次加入盐酸后，a为25g．
（2）实验中所用的稀盐酸中，溶质的质量分数是多少？

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，由化学方程式可得到各物质的质量比，列出比例式计算出石灰石样品完全反应产生二氧化碳的质量．

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；
（2）由题可知，每20g盐酸消耗的碳酸钙的质量为5g，设20g盐酸中含有溶质质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73
5g    x
$\frac{100}{73}=\frac{5g}{x}$ x=3.65g
故盐酸的质量分数为：$\frac{3.65g}{20g}×100%=18.25%$
答：所用的稀盐酸中溶质的质量分数是18.25%．

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．