Question

有一種石灰石樣品的成分是CaCO₃和SiO₂．課外小組同學將100g鹽酸分5次加入到35g石灰石樣品中（已知SiO₂不溶于水也不與鹽酸反應），得到如下表部分數據．

次數	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
加入鹽酸的質量/g	20	20	20	20	20
剩余固體的質量/g	30	a	20	15	15

請計算：
（1）第2次加入鹽酸后，a為

 

g．
（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為多少？
（3）10%的CaCl₂溶液可作路面保濕劑．欲將第5次實驗后的溶液配成10%的CaCl₂溶液，可先向此溶液中加入足量的石灰石粉末，完全反應后過濾，這時還需要向濾液中加入水多少克？（假設實驗過程中溶液損失忽略不計）
（4）畫出35g石灰石樣品中加入鹽酸的質量與剩余固體的質量變化關系的示意圖（在“答題卡”框圖中作圖）

Answer 1

分析：（1）分析表中數據，找出20g稀鹽酸能反應碳酸鈣的質量，推斷出第二次加入20g稀鹽酸后剩余固體質量；
（2）根據第5次實驗的數據，可判斷固體中碳酸鈣完全反應后剩余固體質量為15g，則可求得35g樣品中碳酸鈣質量為20g與樣品質量比，即樣品中碳酸鈣質量分數；
（3）根據以上對稀鹽酸與碳酸鈣反應的質量關系，判斷100g稀鹽酸恰好完全反應消耗碳酸鈣的質量及反應后所生成氯化鈣的質量；由生成氯化鈣的質量計算得到10%的溶液質量，10%的溶液質量與反應后溶液的質量差即所需要再加入水的質量；
（4）把握準曲線的起點、折點及變化趨勢，繪制出剩余固體質量與所加入稀鹽酸質量的變化曲線．

解答：解：（1）由第1次實驗可得知，20g稀鹽酸能反應掉5g碳酸鈣；因此，第2次加入20g稀鹽酸時，固體質量會繼續減少5g，所剩余固體的質量=30g-5g=25g；
故答案為：25；
（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數=

35g-15g

35g

×100%≈57.1%
答：石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為57.1%；
（3）100g稀鹽酸完全反應消耗碳酸鈣的質量=5g×

100g

20g

=25g
設100g稀鹽酸與25g碳酸鈣恰好完全反應后生成氯化鈣的質量為x，放出二氧化碳的質量為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
27.75g氯化鈣可形成10%的溶液的質量=

27.75g

10%

=277.5g
則需要加入水的質量=277.5-（100g+25g-11g）=163.5g
答：還需要向濾液中加入水163.5g；
（4）圖象的起點為35g；圖象的折點：當第4次加入20g稀鹽酸即加入80g稀鹽酸時，碳酸鈣完全反應，剩余固體的質量為15g；圖象的趨勢：再加入稀鹽酸，固體質量不變；
故答案為：

點評：分析圖象所表示物質的變化時，曲線的起點、折點及趨勢的特殊意義是理解變化的關鍵．