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不与盐酸反应），得到如部分数据；

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	25	20	15	15

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，请计算：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）

Answer

根据表中数据分析前4次每次加入20g稀盐酸固体质量都减轻5g，说明每20g这种稀盐酸与5g碳酸钙恰好完全反应；第五次再加20g同样的稀盐酸固体质量不再减轻说明剩余的15g固体为SiO2，35g石灰石样品中碳酸钙的质量为20g，参加反应的稀盐酸质量为80g剩余20g，然后根据20g碳酸钙和80g稀盐酸反应生成的氯化钙的质量求出生成的氯化钙的质量，再求出与20g稀盐酸反应生成氯化钙的质量，与20g稀盐酸反应消耗的碳酸钙的质量为5g．然后根据溶质质量分数的计算公式计算即可．
【解析】
设35g石灰石样品全部参加反应生成的氯化钙的质量为x，生成二氧化碳的质量为a．
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100        111       44
20g         x        a
=
x=22.2g
=
a=8.8g
设20g稀盐酸全反应生成氯化钙的质量为y，生成二氧化碳的质量为b．
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100        111       44
5g          y         b
=
y=5.55g
=
b=2.2g
与100g稀盐酸反应消耗的碳酸钙的质量为25g，所以根据质量守恒定律可知生成的氯化钙溶液的质量为125g-8.8g-2.2g=114g
所得溶液中氯化钙的质量为22.2g+5.55g=27.75g
欲将第5次实验后的溶液配成10%的CaCl2溶液，溶液的质量为=277.5g，需要向滤液中加入水的质量为277.5g-114g=163.5g