Question

学习小组用石灰石（杂质不溶于水，不和盐酸反应）和稀盐酸制取二氧化碳

(1)对反应后溶液中的溶质进行了如下探究：

[提出猜想]猜想一：__________   猜想二：CaCl₂和CaCO₃    猜想三：CaCl₂和HCl

通过讨论，大家认为“猜想二”不成立，理由是__________________________。

[实验探究]

操作	现象	结论
溶液中加入少量铁粉	有气泡冒出	猜想__________成立

实验反思：①实验结束后，同学们根据复分解反应发生的条件，总结出得到CaCl₂的不同途径，如：Ca（OH）₂+ZCl_n→CaCl₂+M，那么M可能是_________或____________。（填不同类别的物质）CaO+YCl_n→CaCl₂+H₂O，则“YCl_n”属于_________类物质。（填“酸”、“碱”或“盐”)

（2）若猜想三成立，现欲对废液进行处理，某同学做了如下实验：取废液20g于烧杯中，逐滴滴

入溶质质量分数为5．3％的碳酸钠溶液至过量，滴入碳酸钠溶液的质量与生成沉淀的质量

的变化 关系如图所示。求：

①废液中氯化钙的质量_________。

②当废液中两种物质刚好消耗完毕时，所得溶液中氯化钠的质量。

Answer

⑴[提出猜想]CaCl2；CaCO3不溶于水

[实验探究]猜想三成立

实验反思：MgCl2；HCl；酸

⑵①1.11g

②2.34g

【解析】

试题分析：⑴[提出猜想]根据题意可知，石灰石（杂质不溶于水，不和盐酸反应）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体（逸出），故反应后溶液中的溶质中一定含有生成的氯化钙，若二者恰好完全反应，则只生成氯化钙；若盐酸过量，则可能还含有盐酸；结合题意可知，猜想一为CaCl2；

由于探究的是反应后溶液中的溶质，而CaCO3不溶于水，不可能为溶质，故“猜想二”不成立。

[实验探究]根据反应现象“溶液中加入少量铁粉，有气泡冒出”可知，该溶液中含有酸，故猜想三成立。

实验反思：根据复分解反应发生的条件，结合氢氧化钙的化学性质分析可知，若要Ca(OH)2+ZCln→CaCl2+M的反应能成立，则M要么是Z(OH)2沉淀，要么是水，故该反应可能是碱和盐的反应，生成新碱（沉淀）和新盐，因此M可能是Cu(OH)2、Fe(OH)2、Mg(OH)2、Zn(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3等难溶性碱，则Z可能是CuCl2、FeCl2、MgCl2、ZnCl2、AlCl3、FeCl3中的一种；也有可能是酸和碱的反应，生成盐和水，故Z可能是盐酸。

根据金属氧化物与酸反应能生成盐和水，结合CaO+YCln→CaCl2+H2O，可知YCln属于酸。

（2）①由图中数据可知，开始加入碳酸钠溶液，并没有沉淀生成，说明是碳酸钠溶液先与盐酸反应，而CaCl2尚未反应；当碳酸钠溶液滴加至20g时，碳酸钠与盐酸恰好完全反应；继续滴加碳酸钠溶液，碳酸钠才与氯化钙反应，生成碳酸钙沉淀和氯化钠；且二者恰好完全反应时，生成碳酸钙沉淀1g。

设废液中氯化钙的质量为x

CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl

111           100

x             1g

111：100= x：1g

解得x＝1.11g

答：废液中氯化钙的质量为1.11g。

②由于废液中的两种物质都能与碳酸钠溶液反应，都能生成氯化钠，故当废液中两种物质刚好消耗完毕时，所得溶液中的氯化钠的质量等于两个反应生成的氯化钠的质量和。

设与氯化钙反应生成的氯化钠的质量为y

CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl

100       117

1g        y

100：117=1g：y

解得，y＝1.17g

设与盐酸反应生成的氯化钠的质量为z

Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑

106          117

20g×5.3%     z

106：117=（20g×5.3%）：z

解得，z＝1.17g

所以，氯化钠的总质量=1.17g＋1.17g＝2.34g

答：当废液中两种物质刚好消耗完毕时，所得溶液中氯化钠的质量为2.34g。

考点：实验探究物质的组成成分以及含量，根据化学反应方程式的计算