Question

12．某化學(xué)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(yīng)后的剩余溶液的溶質(zhì)成分產(chǎn)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(xué)設(shè)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(chǎn)生白色沉淀．
實驗結(jié)論	猜想二成立．

【評價反思】（1）方案1發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（2）有同學(xué)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(yīng)生成白色沉淀氯化銀．
（3）該興趣小組的小華同學(xué)觀察到石灰石和稀鹽酸反應(yīng)后容器內(nèi)有少量固體剩余，得出溶液中肯定沒有鹽酸的結(jié)論，其他同學(xué)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(yīng)的雜質(zhì)．
【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(yīng)），得到部分數(shù)據(jù)與圖象如圖2．請根據(jù)有關(guān)信息回答問題．

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

（1）該品牌補鈣藥劑中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)是50%，a的數(shù)值為25．
（2）求該鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為多少？（寫出計算過程，計算結(jié)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(yīng)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(yīng)，稀鹽酸和氧化鐵反應(yīng)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(jié)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(yīng)，而雜質(zhì)不一定能和稀鹽酸反應(yīng)；
【拓展延伸】
根據(jù)圖中、表中提供的數(shù)據(jù)、信息和反應(yīng)的化學(xué)方程式可以進行相關(guān)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(yīng)時溶質(zhì)只有CaCl₂； 猜想二：稀鹽酸過量時溶質(zhì)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(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
故填：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（2）有同學(xué)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(yīng)生成白色沉淀氯化銀，因此根據(jù)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(yīng)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(yīng)的雜質(zhì)．
故填：剩余的少量固體可能是不能和稀鹽酸反應(yīng)的雜質(zhì)．
【拓展延伸】
（1）設(shè)40片該藥劑中碳酸鈣質(zhì)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(zhì)量分數(shù)是：$\frac{20g}{40g}$×100%=50%；
由第1、3、4次數(shù)據(jù)可知，每次反應(yīng)的碳酸鈣質(zhì)量是5g，因此a=25．
故填：50%；25．
（2）設(shè)20g稀鹽酸中氯化氫質(zhì)量為y，
由題意可知，20g稀鹽酸恰好和5g碳酸鈣完全反應(yīng)，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100         73
5g           y
$\frac{100}{5g}$=$\frac{73}{y}$，
y=3.65g，
該鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{3.65g}{20g}$×100%=18.3%，
答：該鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為18.3%．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．