Question

某研究性學習小組用石灰石（雜質(zhì)不溶于水，不和鹽酸反應）和稀鹽酸制取二氧化碳
（1）對反應后溶液中的溶質(zhì)進行了如下探究：
[提出猜想]猜想一：______　　猜想二：CaCl₂和CaCO₃　　 猜想三：CaCl₂和HCl
通過討論，大家認為“猜想二”不成立，理由是______．
[實驗探究]

操作	現(xiàn)象	結(jié)論
溶液中加入少量鐵粉	有氣泡冒出	猜想______成立

實驗反思：①實驗結(jié)束后，同學們根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件，總結(jié)出得到CaCl₂的不同途徑，如：Ca（OH）₂+ZCl_n→CaCl₂+M，那么M可能是______或______．（填不同類別的物質(zhì)）．CaO+YCl_n→CaCl₂+H₂O，則“YCl_n”屬于______類物質(zhì)．（填“酸”、“堿”或“鹽”）
（2）若猜想三成立，現(xiàn)欲對廢液進行處理，某同學做了如下實驗：取廢液20g于燒杯中，逐滴滴 入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為5.3%的碳酸鈉溶液至過量，滴入碳酸鈉溶液的質(zhì)量與生成沉淀的質(zhì)量的變化 關(guān)系如圖所示．求：
①廢液中氯化鈣的質(zhì)量______．
②當廢液中兩種物質(zhì)剛好消耗完畢時，所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量．

Answer 1

解：（1）【提出猜想】鹽酸過量，反應后的溶液中的溶質(zhì)有剩余的鹽酸和生成的氯化鈣；碳酸鈣過量，反應后的溶液中的溶質(zhì)只有生成的氯化鈣；兩者剛好反應，反應后的溶液中的溶質(zhì)只有生成的氯化鈣；由于碳酸鈣不溶于水，所以溶液中不會有碳酸鈣，故猜想二不成立；
【實驗探究】鹽酸可與鐵反應生成氫氣，故溶液中加入鐵粉有氣泡產(chǎn)生，說明溶液中含有鹽酸，猜想三成立；
【所以反思】①根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件，總結(jié)出得到CaCl₂的不同途徑，可以是堿和鹽反應生成新堿和新鹽，因此M可能是Cu（OH）₂、Fe（OH）₃、Mg（OH）₂、Zn（OH）₂、Al（OH）₃、Fe（OH）₂等難溶性堿，也可能是堿和酸反應生成鹽和水，所以M還可能是H₂O；
②堿和酸或金屬氧化物與酸反應生成鹽和水，因此“YCl_n”屬于酸；
（2）①觀察圖象可知：廢液中的氯化鈣與碳酸鈉最多反應生成1.0g碳酸鈣
設氯化鈣的質(zhì)量為x，同時生成氯化鈉的質(zhì)量是y
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
111 100 117
x 1.0g y
= x=1.11g
= y=1.17g
②鹽酸與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，當加入碳酸鈉溶液20.0g時，溶液中的鹽酸全部參加反應，溶質(zhì)為反應生成的氯化鈉和溶液中未反應的物質(zhì)氯化鈣；
設與鹽酸反應時，生成氯化鈉的質(zhì)量為z
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106 117
20.0g×5.3% z
=
z=1.17g
當廢液中兩種物質(zhì)剛好消耗完畢時，所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量為：1.17g+1.17g=2.34g
故答案為：
（1）【提出猜想】CaCl₂；CaCO₃不溶于水；
【實驗探究】三；
【實驗反思】①Cu（OH）₂（合理均可）；H₂O；②酸；
（2）①1.11g；②2.34g．
分析：（1）【提出猜想】根據(jù)鹽酸恰好完全反應或者反應物過量進行分析；根據(jù)碳酸鈣不溶于水，故猜想二不成立；
【實驗探究】鹽酸可與較活潑的金屬反應，根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象得出結(jié)論；
【實驗反思】①根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件，總結(jié)出得到CaCl₂的不同途徑，可以是堿和鹽反應生成新堿和新鹽，堿和酸反應生成鹽和水；
②根據(jù)金屬氧化物和酸反應生成鹽和水；
（2）①根據(jù)產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量，結(jié)合氯化鈣和碳酸鈉反應方程式計算廢液中氯化鈣的質(zhì)量；
②碳酸鈉和氯化鈣反應生成的碳酸鈣可與鹽酸反應，所以只有當廢液中鹽酸消耗完畢，才會有沉淀生成，故鹽酸消耗了20.0g碳酸鈉溶液，據(jù)此計算生成氯化鈉的質(zhì)量；再由沉淀質(zhì)量計算生成氯化鈉的質(zhì)量，二者的和就是所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量．
點評：本題主要考查化學反應中的物質(zhì)成分的探究，解題時要結(jié)合復分解反應的原理和反應物的過量問題進行分析，此外還考查了含雜質(zhì)物質(zhì)的化學方程式計算和反應后溶質(zhì)質(zhì)量的計算，要結(jié)合反應原理和圖象細致分析，難度較大．