Question

某課外小組同學將100g鹽酸分5次加入到30g石灰石樣品中（ 樣品中雜質既不溶于水也不與鹽酸反應），得到如下部分數據和圖象：

次數	第一次	第二次	第三次
加入鹽酸的質量/g	20	20	20
剩余固體的質量/g	25	a	15

（1）從上表數據分析，第2次加入鹽酸后，a為

20

g．
（2）30g石灰石樣品 與100g稀鹽酸反應共生成二氧化碳

8.8

g．
（3）求第5次實驗后過濾，所得CaCl₂的溶質質量分數為多少？（精確到1%）
（4）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，要加入水多少克？

Answer 1

分析：（1）根據反應的圖象可知，在加入80g稀鹽酸即第4次加入后，恰好反應完全，此后再加稀鹽酸也不再會反應放出二氧化碳了，因此，前四次實驗固體都得到充分反應；根據第1次反應的數據可推知每加入20g稀鹽酸，充分反應后，剩余固體減少的質量，據此規律可推斷a值；
（2）4次反應固體物質減少的質量即為樣品中碳酸鈣的質量，據此計算生成二氧化碳的質量；
（3）4次反應固體物質減少的質量即為樣品中碳酸鈣的質量，根據碳酸鈣的質量計算出生成的氯化鈣的質量，再除以第五次加入鹽酸后所得溶液的總質量乘以百分之百即可；
（4）根據加入溶劑溶質不變列等式進行計算．

解答：（1）每加入20g稀鹽酸固體質量將會減少30g-25g=5g，所以，第2次加入20g稀鹽酸后，所剩余固體的質量=25g-5g=20g；
（2）第4次加入稀鹽酸后，固體物質總共減少的質量=5g×4=20g，設20g碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳質量為x，生成氯化鈣的質量為y，則：
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100       111        44
20g       y           x
根據：

100

44

=

20g

x

解得x=8.8g；根據：

100

111

=

20g

y

解得y=22.2g
（3）第5次實驗后過濾，所得CaCl₂的溶質質量分數為：

22.2g

100g+20g-8.8g

×100%=20%
（4）加入溶劑溶質不變，設加入水的質量為k則：

22.2g

100g+20g-8.8g+k

×100%=10%，解得k=110.8g
故答案為：（1）20；（2）8.8g；（3）20%；（4）要加入水110.8g．

點評：解答本題關鍵是要知道固體質量的減少量是參加反應的碳酸鈣的質量，由20g鹽酸能消耗5g碳酸鈣，結合圖示可知加到80g鹽酸剛好反應完，消耗碳酸鈣20g再進一步進行計算即可．