Question

学校实验室的废液缸中收集了同学们在实验室制取CO₂后的所有废液．小红同学想探究废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答下列问题．
[提出问题]废液中的溶质是什么物质？
[作出猜想]小红认为废液中溶质只有CaCl₂．
你认为还可能含有的溶质是

 

（填化学式）．
[查阅资料]CaCl₂溶液呈中性，石灰石中杂质不与稀盐酸反应，也不溶于水．
[实验与结论]
（1）如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是

 

，实验中可以看到的现象是

 

．（其它合理答案均可）
（2）若实验证明你的猜想是正确的，要想使处理后的废液只有CaCl₂溶液，应向废液中加入过量的

 

（下列物质的选项），反应完成后过滤．
A．硝酸银       B．碳酸钠       C．碳酸钙       D．氢氧化钙
（3）实验前，实验老师共配制1000g14.6%的稀盐酸，若要将其全部反应掉，至少需要多少克80%的石灰石？实验结束后，搜集所有废液，废液中溶质的质量分数是多少？（写出完整的计算过程，计算结果如算不尽，保留一位小数）

Answer 1

分析：根据题目信息可知，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳和水，所以反应后的溶液的溶质可能是氯化钙和剩余的反应物，但是碳酸钙是沉淀，因此溶质可能是氯化钙和盐酸．
（1）根据盐酸的酸性即可．
（2）根据盐酸的性质（盐酸和盐反应）即可，也涉及除杂的一些知识．
（3）列出化学方程式计算即可．

解答：解：碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳和水，所以反应后的溶液的溶质可能是氯化钙和剩余的反应物，但是碳酸钙是沉淀，因此溶质可能是氯化钙和盐酸，故答案为：HCl．
（1）盐酸是酸性，能使紫色石蕊试液变红，这是酸碱指示剂的性质，故答案为：紫色石蕊试液、紫色石蕊试液变红．
（2）这个题有三个要求：①能和盐酸反应，②和盐酸反应的产物必须是氯化钙或者沉淀，③加入的物质也必须是沉淀；因此碳酸钙最合适；碳酸钙和盐酸反应的产物是氯化钙和二氧化碳和水，最后的溶质全部是氯化钙；故答案为：C
（3）HCl的质量是1000×14.6%═146g，设生成的氯化钙质量是X，需要的碳酸钙的质量是Y，二氧化碳的质量是Z．
  2HCl+CaCO₃═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
     73   100    111    44
    146   y      x       Z

73

100

═

146

X

  得：X═222g

73

111

═

146

Y

   得：Y=200g

73

100

═

146

Z

   得：Z=88g
所以石灰石的质量是：200÷80%═250g
反应后溶液的质量是：1000+200-88═1112g
溶液中溶质（CaCl₂）的质量分数是：

222

1112

×100%═20.0%
答：若要将其全部反应掉，至少需要250g克80%的石灰石；废液中溶质的质量分数是20.0%．

点评：这个题需要注意的是溶液的质量计算，盐酸的质量是1000，而不是146；计算时要规范．