Question

若将100g盐酸分5次加入到25g石灰石样品中（已知杂质不与盐酸反应且不溶于水），得到如下部分数据和图象．请仔细分析作答：

次数	第1次	第2次	第3次
加入盐酸的质量/g	20	20	20
剩余固体的质量/g	20	a	10

（1）第2次加入盐酸后，表格中a为______g．
（2）欲将第5次实验后的溶液配成15%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，再将滤液进一步处理．从开始实验到此时，总共产生多少气体？
（3）这时还需要向滤液中加入水多少克，才能配成15%的CaCl₂溶液？

Answer

根据反应的图象可知，在加入80g稀盐酸即第4次加入后，恰好反应完全，此后再加稀盐酸也不再会反应放出二氧化碳了，因此，前四次实验固体都得到充分反应；
根据第1次反应的数据可推知每加入20g稀盐酸，充分反应后，剩余固体减少的质量，据此规律可推断a值；
4次反应固体物质减少的质量即为样品中碳酸钙的质量，据此计算总共产生气体的质量；
计算5次所加稀盐酸完全反应生成氯化钙质量即为15%氯化钙溶液中溶质质量，据此计算15%的氯化钙溶液总质量与反应后所得氯化钙溶液质量差即为还需加水量．
【解析】
（1）由图象可知，第四次加入盐酸后，才得到完全反应，故在反应过程中，第一次充分反应后剩余固体的质量为20g，说明只有25g-20g=5g样品参与了反应，第三次充分反应后剩余固体的质量为10g，说明共有25g-10g=15g样品参与了反应，故第二次充分反应时，也只有5g样品参与了反应，故第2次加入盐酸后，a为25g-5g×2=15g；
故答案为：15                                                  
（2）根据数据分析，20g盐酸消耗5g碳酸钙，则总共100g盐酸消耗25g碳酸钙
设产生CO2 的质量为x，CaCl2的质量为y
CaCO3+2 HCl═CaCl2+H2O+CO2↑                        
100          111       44
25g           y         x

x=11g
y=27.75g
设需要加水的质量为z

z=71g
答：（2）共产生气体的质量为11g
（3）需要加水的质量为71g