Question

學校實驗室的廢液缸中收集了同學們在實驗室制取CO₂后的所有廢液．小紅同學想探究廢液中溶質的成分，請你一同參與探究并回答下列問題．
[提出問題]廢液中的溶質是什么物質？
[作出猜想]小紅認為廢液中溶質只有CaCl₂．
你認為還可能含有的溶質是

 

（填化學式）．
[查閱資料]CaCl₂溶液呈中性，石灰石中雜質不與稀鹽酸反應，也不溶于水．
[實驗與結論]
（1）如果要證明你的猜想是正確的，你選擇的試劑是

 

，實驗中可以看到的現象是

 

．（其它合理答案均可）
（2）若實驗證明你的猜想是正確的，要想使處理后的廢液只有CaCl₂溶液，應向廢液中加入過量的

 

（下列物質的選項），反應完成后過濾．
A．硝酸銀       B．碳酸鈉       C．碳酸鈣       D．氫氧化鈣
（3）實驗前，實驗老師共配制1000g14.6%的稀鹽酸，若要將其全部反應掉，至少需要多少克80%的石灰石？實驗結束后，搜集所有廢液，廢液中溶質的質量分數是多少？（寫出完整的計算過程，計算結果如算不盡，保留一位小數）

Answer 1

分析：根據題目信息可知，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和二氧化碳和水，所以反應后的溶液的溶質可能是氯化鈣和剩余的反應物，但是碳酸鈣是沉淀，因此溶質可能是氯化鈣和鹽酸．
（1）根據鹽酸的酸性即可．
（2）根據鹽酸的性質（鹽酸和鹽反應）即可，也涉及除雜的一些知識．
（3）列出化學方程式計算即可．

解答：解：碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和二氧化碳和水，所以反應后的溶液的溶質可能是氯化鈣和剩余的反應物，但是碳酸鈣是沉淀，因此溶質可能是氯化鈣和鹽酸，故答案為：HCl．
（1）鹽酸是酸性，能使紫色石蕊試液變紅，這是酸堿指示劑的性質，故答案為：紫色石蕊試液、紫色石蕊試液變紅．
（2）這個題有三個要求：①能和鹽酸反應，②和鹽酸反應的產物必須是氯化鈣或者沉淀，③加入的物質也必須是沉淀；因此碳酸鈣最合適；碳酸鈣和鹽酸反應的產物是氯化鈣和二氧化碳和水，最后的溶質全部是氯化鈣；故答案為：C
（3）HCl的質量是1000×14.6%═146g，設生成的氯化鈣質量是X，需要的碳酸鈣的質量是Y，二氧化碳的質量是Z．
  2HCl+CaCO₃═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
     73   100    111    44
    146   y      x       Z

73

100

═

146

X

  得：X═222g

73

111

═

146

Y

   得：Y=200g

73

100

═

146

Z

   得：Z=88g
所以石灰石的質量是：200÷80%═250g
反應后溶液的質量是：1000+200-88═1112g
溶液中溶質（CaCl₂）的質量分數是：

222

1112

×100%═20.0%
答：若要將其全部反應掉，至少需要250g克80%的石灰石；廢液中溶質的質量分數是20.0%．

點評：這個題需要注意的是溶液的質量計算，鹽酸的質量是1000，而不是146；計算時要規范．