Question

有一種石灰石樣品的成分是CaCO₃和SiO₂．課外小組同學(xué)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(yīng)），得到如部分數(shù)據(jù)；

次數(shù)	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
加入鹽酸的質(zhì)量/g	20	20	20	20	20
剩余固體的質(zhì)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(yīng)后過濾，請計算：這時還需要向濾液中加入水多少克？（假設(shè)實驗過程中溶液損失忽略不計）

Answer 1

分析：根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析前4次每次加入20g稀鹽酸固體質(zhì)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(yīng)；第五次再加20g同樣的稀鹽酸固體質(zhì)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(zhì)量為20g，參加反應(yīng)的稀鹽酸質(zhì)量為80g剩余20g，然后根據(jù)20g碳酸鈣和80g稀鹽酸反應(yīng)生成的氯化鈣的質(zhì)量求出生成的氯化鈣的質(zhì)量，再求出與20g稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣的質(zhì)量，與20g稀鹽酸反應(yīng)消耗的碳酸鈣的質(zhì)量為5g．然后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算公式計算即可．

解答：解：設(shè)35g石灰石樣品全部參加反應(yīng)生成的氯化鈣的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)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(shè)20g稀鹽酸全反應(yīng)生成氯化鈣的質(zhì)量為y，生成二氧化碳的質(zhì)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(yīng)消耗的碳酸鈣的質(zhì)量為25g，所以根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知生成的氯化鈣溶液的質(zhì)量為125g-8.8g-2.2g=114g
所得溶液中氯化鈣的質(zhì)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(zhì)量為

27.75g

10%

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

點評：本題主要考查學(xué)生運用化學(xué)方程式進行計算和根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)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．