Question

14．某混合物由碳酸鈣和二氧化硅組成（SiO₂不溶于水，也不與稀鹽酸反應）．課外小組的同學將80克稀鹽酸分4次加入到15克該混合物中，恰好完全反應．測得的數據如表所示：

次數	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀鹽酸的質量/kg	20	20	20	20
剩余固體的質量/kg	12.5	10	a	5

請計算．
（1）SiO₂中Si、O元素的質量比為7：8．
（2）第3次加入稀鹽酸后，a為7.5g．
（3）恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數．（寫出計算過程，最后結果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據化合物中各元素質量比=各原子的相對原子質量×原子個數之比，進行分析；
（2）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3次加入20g稀鹽酸后剩余固體質量；
（3）根據碳酸鈣的質量計算生成氯化鈣的質量，進一步計算恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數．

解答 解：（1）在該化合物中Si、0兩種元素的質量比為28：（16×2）=7：8；
（2）由第1、2次實驗可得知，20g稀鹽酸能反應掉2.5g碳酸鈣；因此，第3次加入20g稀鹽酸時，固體質量會繼續(xù)減少2.5g，所剩余固體的質量=10g-2.5g=7.5g；
（3）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
15g-5g=10g   x        y
$\frac{100}{10g}$=$\frac{111}{x}$=$\frac{44}{y}$
x=11.1g，y=4.4g
恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數$\frac{11.1g}{10g+80g-4.4g}$×100%=13.0%．
故答案為：（1）7：8；（2）7.5g；（3）13.0%．

點評 解答本題的關鍵是能夠根據表中提供的數據進行正確的判斷，即反應何時進行完全，每次反應消耗碳酸鈣的質量是多少，這是解題的關鍵．