Question

有一种石灰石样品的成分是CaCO₃和SiO₂．课外小组同学将100g盐酸分5次加入到35g石灰石样品中（已知SiO₂不溶于水也不与盐酸反应），得到如下表部分数据．

次数	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
加入盐酸的质量/g	20	20	20	20	20
剩余固体的质量/g	30	a	20	15	15

请计算：
（1）第2次加入盐酸后，a为______g．
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数为多少？
（3）10%的CaCl₂溶液可作路面保湿剂．欲将第5次实验后的溶液配成10%的CaCl₂溶液，可先向此溶液中加入足量的石灰石粉末，完全反应后过滤，这时还需要向滤液中加入水多少克？（假设实验过程中溶液损失忽略不计）
（4）画出35g石灰石样品中加入盐酸的质量与剩余固体的质量变化关系的示意图（在“答题卡”框图中作图）

Answer

（1）分析表中数据，找出20g稀盐酸能反应碳酸钙的质量，推断出第二次加入20g稀盐酸后剩余固体质量；
（2）根据第5次实验的数据，可判断固体中碳酸钙完全反应后剩余固体质量为15g，则可求得35g样品中碳酸钙质量为20g与样品质量比，即样品中碳酸钙质量分数；
（3）根据以上对稀盐酸与碳酸钙反应的质量关系，判断100g稀盐酸恰好完全反应消耗碳酸钙的质量及反应后所生成氯化钙的质量；由生成氯化钙的质量计算得到10%的溶液质量，10%的溶液质量与反应后溶液的质量差即所需要再加入水的质量；
（4）把握准曲线的起点、折点及变化趋势，绘制出剩余固体质量与所加入稀盐酸质量的变化曲线．
【解析】
（1）由第1次实验可得知，20g稀盐酸能反应掉5g碳酸钙；因此，第2次加入20g稀盐酸时，固体质量会继续减少5g，所剩余固体的质量=30g-5g=25g；
故答案为：25；
（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数=≈57.1%
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为57.1%；
（3）100g稀盐酸完全反应消耗碳酸钙的质量=5g×=25g
设100g稀盐酸与25g碳酸钙恰好完全反应后生成氯化钙的质量为x，放出二氧化碳的质量为y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100         111       44
25g          x         y
  x=27.75g
  y=11g
27.75g氯化钙可形成10%的溶液的质量==277.5g
则需要加入水的质量=277.5-（100g+25g-11g）=163.5g
答：还需要向滤液中加入水163.5g；
（4）图象的起点为35g；图象的折点：当第4次加入20g稀盐酸即加入80g稀盐酸时，碳酸钙完全反应，剩余固体的质量为15g；图象的趋势：再加入稀盐酸，固体质量不变；
故答案为：