Question

17．某化学兴趣小组在做完用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的实验后，对反应后的剩余溶液的溶质成分产生了兴趣，他们进行了以下实验探究．
【提出猜想】实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，根据反应原理，小组成员进行了如下猜想．  
猜想一：只有CaCl₂；    猜想二：CaCl₂和HCl．
【实验探究】为了验证猜想，该兴趣小组的同学设计了如图表实验方案．

方案编号	方案1	方案2	方案3
实验操作 （分别取少量实验后的溶液于试管中）
实验现象	对照标准比色卡： pH＜7．	产生白色沉淀．	先有气体产生，后有白色沉淀生成．
实验结论	猜想二成立．

【评价反思】（1）老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定，同时指出【实验探究】中存在两处明显错误，请大家反思．同学们经过反思发现了这两处错误：
①“实验操作”中的错误是pH试纸浸入溶液中．
②“实验方案”中也有一个错误的，错误的原因是AgNO₃与CaCl₂反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有HCl存在．
（2）该兴趣小组的小华同学观察到反应后容器内有少量固体剩余，得出溶液中肯定没有盐酸的结论，其他同学认为小华的说法不合理，其理由是剩余固体可能是石灰石中的杂质．
【拓展延伸】
（1）该兴趣小组的小华同学准备将反应后的废液倒进废液缸时，发现实验桌上有一瓶未知质量分数的Na₂CO₃溶液，他决定利用该废液，测定Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数．他将废液过滤，然后向废液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na₂CO₃溶液的质量与生成沉淀质量的关系如图所示，求该Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数．
（2）为节约资源和避免实验废液对环境的污染，该兴趣小组的同学想从剩余溶液中得到尽可能多的氯化钙固体，同学们一致认为加入稍过量的CaCO₃（填化学式），经过滤、蒸发等操作后即可完成．

Answer 1

分析 根据已有的知识进行分析解答，制取二氧化碳可以使用碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；根据实验操作的注意实现结合图示、以及物质的性质和物质间反应的实验现象进行解答．

解答 解：【提出猜想】碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
【实验探究】盐酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，故会观察到先有气体产生，后有白色沉淀生成，故填：先有气体产生，后有白色沉淀生成；
【评价反思】
（1）①据图可以看出，操作中的错误是pH试纸浸入溶液中，故填：pH试纸浸入溶液中；
②即使没有盐酸，AgNO₃与CaCl₂反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有HCl存在，故填：AgNO₃与CaCl₂反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有HCl存在；
（2）石灰石是混合物，剩余固体可能是石灰石中的杂质，故填：剩余固体可能是石灰石中的杂质；
【拓展延伸】
（1）解：设20g碳酸钠溶液中溶质的质量为X
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106                    100
X                       5g
$\frac{106}{100}=\frac{X}{5g}$
X=5.3g                     
Na₂CO₃%=$\frac{5.3g}{20g}$×100%=26.5% 
答：该Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数为26.5%．
（2）想从剩余溶液中得到尽可能多的氯化钙固体可以加入稍过量的碳酸钙，故填：CaCO₃．

点评 本题考查的是剩余物质成分的探究，完成此题，可以依据已有的物质的性质进行．