Question

14．某混合物由碳酸钙和二氧化硅组成（SiO₂不溶于水，也不与稀盐酸反应）．课外小组的同学将80克稀盐酸分4次加入到15克该混合物中，恰好完全反应．测得的数据如表所示：

次数	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀盐酸的质量/kg	20	20	20	20
剩余固体的质量/kg	12.5	10	a	5

请计算．
（1）SiO₂中Si、O元素的质量比为7：8．
（2）第3次加入稀盐酸后，a为7.5g．
（3）恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数．（写出计算过程，最后结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比，进行分析；
（2）分析表中数据，找出20g稀盐酸能反应碳酸钙的质量，推断出第3次加入20g稀盐酸后剩余固体质量；
（3）根据碳酸钙的质量计算生成氯化钙的质量，进一步计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数．

解答 解：（1）在该化合物中Si、0两种元素的质量比为28：（16×2）=7：8；
（2）由第1、2次实验可得知，20g稀盐酸能反应掉2.5g碳酸钙；因此，第3次加入20g稀盐酸时，固体质量会继续减少2.5g，所剩余固体的质量=10g-2.5g=7.5g；
（3）恰好完全反应后生成氯化钙的质量为x，放出二氧化碳的质量为y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100         111       44
15g-5g=10g   x        y
$\frac{100}{10g}$=$\frac{111}{x}$=$\frac{44}{y}$
x=11.1g，y=4.4g
恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数$\frac{11.1g}{10g+80g-4.4g}$×100%=13.0%．
故答案为：（1）7：8；（2）7.5g；（3）13.0%．

点评 解答本题的关键是能够根据表中提供的数据进行正确的判断，即反应何时进行完全，每次反应消耗碳酸钙的质量是多少，这是解题的关键．