Question

12．某化學興趣小組在做完用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳的實驗后，對反應后的剩余溶液的溶質成分產生了興趣，他們進行了以下實驗探究．
【提出猜想】猜想一：只有CaCl₂；    猜想二：CaCl₂和HCl．
【實驗探究】為了驗證猜想，該興趣小組的同學設計了如下實驗方案．

方案編號	方案1	方案2
實驗操作 （分別取少量實驗后的溶液于試管中）	加入少許氧化鐵	滴加硝酸銀溶液
實驗現(xiàn)象	固體逐漸消失，溶液由無色變成黃色	產生白色沉淀．
實驗結論	猜想二成立．

【評價反思】（1）方案1發(fā)生反應的化學方程式Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（2）有同學提出方案2是錯誤的，原因是氯化鈣和稀鹽酸都能夠和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀．
（3）該興趣小組的小華同學觀察到石灰石和稀鹽酸反應后容器內有少量固體剩余，得出溶液中肯定沒有鹽酸的結論，其他同學認為小華的說法不合理，其理由是剩余的少量固體可能是不能和稀鹽酸反應的雜質．
【拓展延伸】石灰石的主要成分碳酸鈣可用作補鈣劑．某補鈣藥劑說明書的部分信息如圖1所示．現(xiàn)將100g鹽酸分成5等份，逐次加到用40片該藥劑制成的粉末中（其他成分不與鹽酸反應），得到部分數(shù)據與圖象如圖2．請根據有關信息回答問題．

	第1次	第3次	第4次
加入鹽酸的質量（g）	20	20	20
剩余固體的質量（g）	35	a	20

（1）該品牌補鈣藥劑中CaCO₃的質量分數(shù)是50%，a的數(shù)值為25．
（2）求該鹽酸中溶質的質量分數(shù)為多少？（寫出計算過程，計算結果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 【提出猜想】
碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
【實驗探究】
氯化鈣不能和氧化鐵反應，稀鹽酸和氧化鐵反應生成氯化鐵和水，氯化鐵溶液是黃色的；
銀離子能和氯離子結合成白色沉淀氯化銀；
【評價反思】
石灰石中的碳酸鈣能和稀鹽酸反應，而雜質不一定能和稀鹽酸反應；
【拓展延伸】
根據圖中、表中提供的數(shù)據、信息和反應的化學方程式可以進行相關方面的計算和判斷．

解答 解：【提出猜想】
猜想一：碳酸鈣和稀鹽酸恰好完全反應時溶質只有CaCl₂； 猜想二：稀鹽酸過量時溶質是CaCl₂和HCl．
故填：CaCl₂和HCl．
【評價反思】
（1）方案1中，固體逐漸消失，溶液由無色變成黃色，說明溶液中含有稀鹽酸，稀鹽酸和氧化鐵發(fā)生反應的化學方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
故填：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（2）有同學提出方案2是錯誤的，原因是：氯化鈣和稀鹽酸都能夠和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀，因此根據方案2無法確定溶液中是否含有氯化氫．
故填：氯化鈣和稀鹽酸都能夠和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀．
（3）小華的說法之所以不合理，是因為剩余的少量固體可能是不能和稀鹽酸反應的雜質．
故填：剩余的少量固體可能是不能和稀鹽酸反應的雜質．
【拓展延伸】
（1）設40片該藥劑中碳酸鈣質量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100                                     44
x                                       8.8g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{8.8g}$，
x=20g，
該品牌補鈣藥劑中CaCO₃的質量分數(shù)是：$\frac{20g}{40g}$×100%=50%；
由第1、3、4次數(shù)據可知，每次反應的碳酸鈣質量是5g，因此a=25．
故填：50%；25．
（2）設20g稀鹽酸中氯化氫質量為y，
由題意可知，20g稀鹽酸恰好和5g碳酸鈣完全反應，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100         73
5g           y
$\frac{100}{5g}$=$\frac{73}{y}$，
y=3.65g，
該鹽酸中溶質的質量分數(shù)為：$\frac{3.65g}{20g}$×100%=18.3%，
答：該鹽酸中溶質的質量分數(shù)為18.3%．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．