某校实验室的废液缸中收集了同学们在实验室用石灰石与稀盐酸制取CO
2后残留的废液(假设石灰石中的其它杂质不与盐酸反应也不溶于水).小红、小刚和小明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.
Ⅰ.定性探究
【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CaCl
2;小刚认为废液中溶质是CaCl
2和CaCO
3;
小明认为废液中溶质是
(填化学式).
【查阅资料】CaCl
2溶液呈中性.
【实验与结论】小红认为小刚的猜想是错误的,理由是:
.她从废液缸中取少许上层清液(下称“废液”),滴入1-2滴无色酚酞试液,酚酞试液不变色,于是小红认为她的猜想正确,你认为她的观点
(填“正确”或“不正确”).
小明也取少许废液,向其中加入少量的氧化铜粉末,充分反应,看到的现象是
,化学反应方程式是
,结论:小明的猜想是正确的.
【交流与讨论】(1)小明又取少许废液,向其中逐滴滴加碳酸钠溶液,并不断振荡,反应现象是
A.只看到有大量气泡冒出 B.只有白色沉淀析出
C.开始出现白色沉淀,后冒气泡 D.开始冒气泡,后出现白色沉淀
(2)若记录滴入Na
2CO
3溶液质量(x)与有关量的变化关系 (y)如图1所示.图中纵坐标(y)表示
(填“生成气体的质量”或“生成沉淀的质量”).
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OA段发生反应的化学方程式是:
;
AB段发生反应的化学方程式是:
;
部分物质的溶解性表
离子 | OH- | CO32- | Cl- |
Na+ | 易溶 | 易溶 | 易溶 |
Ca2+ | 微溶 | 不溶 | 易溶 |
(3)小刚也取少许废液,向其中滴加过量的NaOH溶液,发现有少量白色的沉淀产生,他认为所用NaOH溶液可能变质,该白色沉淀是CaCO
3;根据上述物质的溶解性表,你认为该白色沉淀还可能是
.
Ⅱ.定量探究
为了分析废液里HCl和CaCl
2的质量分数,设计了如图2的实验方案:
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【实验数据】实验共记录了两组数据:
第①组,气体吸收完全后,NaOH溶液质量增加0.44g (不考虑挥发出来的氯化氢和水蒸气对实验的影响);第②组,沉淀完全后,经过滤、洗涤、烘干后得到固体的质量为20g.
根据实验设计及有关数据进行分析与计算:
(1)废液中HCl的质量分数为
.(只写结果)
(2)废液中CaCl
2的质量分数为多少?(写出计算过程,本小题3分)
【交流与反思】若要想使废液只有CaCl
2溶液,应向废液中加入过量的
,反应完成后过滤即可.