Question

(8分)石灰石有許多重要的用途。
（1）以石灰石為原料，可以生產生石灰，生石灰可做干燥劑，某化學興趣小組的同學對食品廠某批次包裝完整、粉狀的生石灰成分進行質量檢測。
【提出問題】該批次的生石灰成分及含量是否與標簽相符？
(標簽如圖所示)

【猜想與假設】固體成分為：
A：全部是碳酸鈣和雜質    B：既有碳酸鈣，也有氧化鈣和雜質
C：全部是             和雜質。
【設計并完成實驗】

實驗操作	實驗現象	實驗結論
第一步操作：取少量固體于試管中，加適量水振蕩后靜置，再滴幾滴無色酚酞試液	溶液變紅	說明固體成分中一定含有
第二步操作：再取少量固體于另一試管中滴加過量稀鹽酸	有氣泡生成	說明固體成分中一定含有

【實驗結論】該興趣小組同學得出的結論：剩余固體成分與【猜想與
假設】中的           (填A、B或C)相同。
【定量測定】稱取10克該批次的生石灰樣品，置于錐形瓶中，向其中緩慢加稀鹽酸，直至無氣泡產生，電子天平讀數變小0.88克，將錐形瓶中殘留物進行過濾、洗滌、干燥，得到固體質量為0.2克。

【問題討論】由于生石灰與酸反應放出熱量，導致水蒸氣隨CO₂一起從導管口逸出，這一因素使測得的生石灰的最終含量將       (選填“偏小”“偏大”或“無影響”)。反應生成的CO₂也會代替原有的空氣殘留在錐形瓶中，這一因素對測定結果也有影響。
（2）實驗小組的同學對實驗室制取二氧化碳反應后的溶液進行了如下探究：
取大理石和鹽酸反應且過濾后所得廢液20克于燒杯中，逐滴滴入碳酸鈉溶液至過量，滴入碳酸鈉溶液的質量與生成沉淀的質量的變化關系如圖所示。請根據圖中信息計算廢液中氯化鈣的質量分數是多少？(寫出計算過程)

Answer 1

（1）氧化鈣   氧化鈣  碳酸鈣      B     偏小 
（2）11.1%

解析試題分析：（1）【猜想與假設】因為氧化鈣會與空氣中的水反應生成氫氧化鈣，而氫氧化鈣會繼續和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣，故探究分為三種情況，要不全部變質，要不部分變質，要不不變質，故猜想C：全部是氧化鈣和雜質
【設計并完成實驗】根據氧化鈣會與水反應生成氫氧化鈣，而氫氧化鈉的水溶液顯堿性，能使無色酚酞試液變紅，故根據溶液變紅，說明固體成分中一定含有氧化鈣；由于碳酸鈣會與稀鹽酸反應，且產生二氧化碳，故第二步操作：再取少量固體于另一試管中滴加過量稀鹽酸，現象有氣泡生成，實驗結論：說明固體成分中一定含有碳酸鈣
【實驗結論】根據上面的探究，固體中既有氧化鈣，又有碳酸鈣，故剩余固體成分與【猜想與假設】中的B相同
【問題討論】由于生石灰與酸反應放出熱量，導致水蒸氣隨CO₂一起從導管口逸出，這樣會使二氧化碳的質量偏大，根據化學方程式：CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑計算出來的碳酸鈣質量也偏大，那么生石灰的最終含量將偏小
（2）取大理石和鹽酸反應且過濾后所得廢液，加入碳酸鈉溶液，結合滴入碳酸鈉溶液的質量與生成沉淀的質量的變化關系，可判斷原大理石和鹽酸反應且過濾后所得廢液中含有的溶質有：HCl、CaCl₂，圖像所顯示的前段所加的20g碳酸鈉溶液是與鹽酸反應，故沒有沉淀生成，后段所加的20g碳酸鈉溶液才是與CaCl₂反應，方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaCl，可根據方程式中CaCl₂與CaCO₃的質量關系，即可求出CaCl₂的質量，進而可求出廢液中氯化鈣的質量分數
解：設CaCl₂的質量為x
CaCl₂+Na₂CO₃==CaCO₃↓+2NaCl
100
x            2g
111:100=x:2g
X=2.22g
廢液中氯化鈣的質量分數=2.22g/20g×100%=11.1%
考點：氧化鈣、碳酸鈣的化學性質，根據化學方程式進行的計算