Question

（2012?崇明縣二模）實驗室用石灰石（雜質既不溶于水也不與稀鹽酸反應）和稀鹽酸反應制取二氧化碳．
（1）實驗結束后，錐形瓶內已無氣泡產生，但還有少量固體剩余．
甲同學和乙同學對錐形瓶內溶液中溶質的成分展開辯論：甲說：因為瓶內有固體剩余，所以溶液中只有氯化鈣（氯化鈣溶液呈中性）而無鹽酸．乙不完全同意甲的說法，請你說出乙的理由

剩余固體可能完全是雜質

．
按乙的猜想，寫出溶液中溶質成分的幾種可能

CaCl₂和HCl或CaCl₂

（用化學式表示），請你選擇其中一種情況，設計實驗證明，完成下列探究報告：

猜想	實驗步驟	實驗現(xiàn)象及結論
氯化鈣和鹽酸	取少量溶液于試管中，滴加石蕊試液	紫色石蕊試液變紅，有鹽酸和氯化鈣

（2）丙同學為了測定石灰石中碳酸鈣的質量分數，對一樣品進行了如下定量實驗：
第一步：稱取燒杯的質量為50.0g；
第二步：將適量鹽酸加入燒杯中并稱重，燒杯和鹽酸的總質量為100.0g；
第三步：稱取少量石灰石樣品（質量為12.0g）加入燒杯中，使之與過量稀鹽酸反應；
第四步：待反應完全后，稱重，燒杯和其中混合物的總質量為107.6g．
試通過分析計算：
①該實驗中生成的二氧化碳的物質的量是多少？
②該石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數是多少？（根據化學方程式列式計算，結果精確到0.1%）

Answer 1

分析：根據題目給出的信息：甲說，因為瓶內有固體剩余，所以溶液中只有氯化鈣而無鹽酸．乙不完全同意甲的說法，乙的理由是剩余固體可能完全是雜質；碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此溶液中一定有氯化鈣，鹽酸可能有，也可能沒有；根據質量守恒定律求二氧化碳的質量，根據化學方程式的計算求碳酸鈣的質量分數．

解答：解：（1）甲說，因為瓶內有固體剩余，所以溶液中只有氯化鈣而無鹽酸．乙不完全同意甲的說法，乙的理由是剩余固體可能完全是雜質；碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水和二氧化碳，因此溶液中一定有氯化鈣，鹽酸可能有，也可能沒有，因此可能有兩種情況，CaCl₂和HCl或CaCl₂；我驗證猜想是氯化鈣和鹽酸，取少量溶液于試管中，滴加石蕊試液；紫色石蕊試液變紅，有鹽酸和氯化鈣；故答案為：剩余固體可能完全是雜質；CaCl₂和HCl或CaCl₂
猜想：氯化鈣和鹽酸； 取少量溶液于試管中，滴加石蕊試液；紫色石蕊試液變紅，有鹽酸和氯化鈣；
（2）根據質量守恒定律，二氧化碳的質量=100.0g+12.0g-107.6g=4.4g，二氧化碳的物質的量=

4.4g

44g/moi

=0.1mol，故答案為：0.1mol
解：設該石灰石中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
1mol            1mol
x              0.1mol
  

1mol

x

=

1mol

0.1mol

      x=0.1mol   
所以：該石灰石中碳酸鈣的質量分數=

0.1mol×100g/mol

12g

×100%=83.3%
答：該石灰石中碳酸鈣的質量分數為83.3%．
故答案為：83.3%

點評：本考點考查了實驗步驟的設計和有關化學方程式的計算等，有關實驗方案的設計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；本考點主要出現(xiàn)在實驗題和計算題中．