Question

某研究性學(xué)習(xí)小組用石灰石（雜質(zhì)不溶于水，不和鹽酸反應(yīng)）和稀鹽酸制取二氧化碳
（1）對(duì)反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)進(jìn)行了如下探究：
[提出猜想]猜想一：

CaCl₂

    猜想二：CaCl₂和CaCO₃     猜想三：CaCl₂和HCl
通過討論，大家認(rèn)為“猜想二”不成立，理由是

CaCO₃不溶于水

．
[實(shí)驗(yàn)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 三 成立

實(shí)驗(yàn)反思：①實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)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

Cu（OH）₂（合理均可）

或

H₂O

．（填不同類別的物質(zhì)）．CaO+YCl_n→CaCl₂+H₂O，則“YCl_n”屬于

酸

類物質(zhì)．（填“酸”、“堿”或“鹽”）
（2）若猜想三成立，現(xiàn)欲對(duì)廢液進(jìn)行處理，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：取廢液20g于燒杯中，逐滴滴 入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?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

1.11g

．
②當(dāng)廢液中兩種物質(zhì)剛好消耗完畢時(shí)，所得溶液中氯化鈉的質(zhì)量．

Answer 1

分析：（1）【提出猜想】根據(jù)鹽酸恰好完全反應(yīng)或者反應(yīng)物過量進(jìn)行分析；根據(jù)碳酸鈣不溶于水，故猜想二不成立；
【實(shí)驗(yàn)探究】鹽酸可與較活潑的金屬反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象得出結(jié)論；
【實(shí)驗(yàn)反思】①根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)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(yīng)生成新堿和新鹽，堿和酸反應(yīng)生成鹽和水；
②根據(jù)金屬氧化物和酸反應(yīng)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(yīng)方程式計(jì)算廢液中氯化鈣的質(zhì)量；
②碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成的碳酸鈣可與鹽酸反應(yīng)，所以只有當(dāng)廢液中鹽酸消耗完畢，才會(huì)有沉淀生成，故鹽酸消耗了20.0g碳酸鈉溶液，據(jù)此計(jì)算生成氯化鈉的質(zhì)量；再由沉淀質(zhì)量計(jì)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．

解答：解：（1）【提出猜想】鹽酸過量，反應(yīng)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(yīng)后的溶液中的溶質(zhì)只有生成的氯化鈣；兩者剛好反應(yīng)，反應(yīng)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(huì)有碳酸鈣，故猜想二不成立；
【實(shí)驗(yàn)探究】鹽酸可與鐵反應(yīng)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(fù)分解反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)生成1.0g碳酸鈣
設(shè)氯化鈣的質(zhì)量為x，同時(shí)生成氯化鈉的質(zhì)量是y
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
       111    100     117
       x      1.0g     y
  

111

x

=

100

1.0g

       x=1.11g
  

100

1.0g

=

117

y

       y=1.17g
②鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，當(dāng)加入碳酸鈉溶液20.0g時(shí)，溶液中的鹽酸全部參加反應(yīng)，溶質(zhì)為反應(yīng)生成的氯化鈉和溶液中未反應(yīng)的物質(zhì)氯化鈣；
設(shè)與鹽酸反應(yīng)時(shí)，生成氯化鈉的質(zhì)量為z
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106           117 
20.0g×5.3%    z  

106

20.0g×5.3%

=

117

z

               z=1.17g
當(dāng)廢液中兩種物質(zhì)剛好消耗完畢時(shí)，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(shí)驗(yàn)探究】三；
【實(shí)驗(yàn)反思】①Cu（OH）₂（合理均可）；H₂O；②酸；
（2）①1.11g；②2.34g．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)成分的探究，解題時(shí)要結(jié)合復(fù)分解反應(yīng)的原理和反應(yīng)物的過量問題進(jìn)行分析，此外還考查了含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算和反應(yīng)后溶質(zhì)質(zhì)量的計(jì)算，要結(jié)合反應(yīng)原理和圖象細(xì)致分析，難度較大．