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不與鹽酸反應），得到如部分數據；

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	25	20	15	15

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，請計算：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）

Answer 1

分析：根據表中數據分析前4次每次加入20g稀鹽酸固體質量都減輕5g，說明每20g這種稀鹽酸與5g碳酸鈣恰好完全反應；第五次再加20g同樣的稀鹽酸固體質量不再減輕說明剩余的15g固體為SiO₂，35g石灰石樣品中碳酸鈣的質量為20g，參加反應的稀鹽酸質量為80g剩余20g，然后根據20g碳酸鈣和80g稀鹽酸反應生成的氯化鈣的質量求出生成的氯化鈣的質量，再求出與20g稀鹽酸反應生成氯化鈣的質量，與20g稀鹽酸反應消耗的碳酸鈣的質量為5g．然后根據溶質質量分數的計算公式計算即可．

解答：解：設35g石灰石樣品全部參加反應生成的氯化鈣的質量為x，生成二氧化碳的質量為a．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        111       44
20g         x        a

100

20g

=

111

x

x=22.2g

100

20g

=

44

a

a=8.8g
設20g稀鹽酸全反應生成氯化鈣的質量為y，生成二氧化碳的質量為b．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        111       44
5g          y         b

100

5g

=

111

y

y=5.55g

100

5g

=

44

b

b=2.2g
與100g稀鹽酸反應消耗的碳酸鈣的質量為25g，所以根據質量守恒定律可知生成的氯化鈣溶液的質量為125g-8.8g-2.2g=114g
所得溶液中氯化鈣的質量為22.2g+5.55g=27.75g
欲將第5次實驗后的溶液配成10%的CaCl₂溶液，溶液的質量為

27.75g

10%

=277.5g，需要向濾液中加入水的質量為277.5g-114g=163.5g

點評：本題主要考查學生運用化學方程式進行計算和根據溶質質量分數公式的計算能力，計算步驟繁瑣只要理清題意即可計算清晰．