Question

實驗課上老師讓同學們配制一定溶質質量分數的氯化鈣溶液．藥品柜中可供選擇的藥品只有氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈣和硝酸鈣四種固體及一定溶質質量分數的稀鹽酸．同學們交流討論后，選擇一種固體藥品并稱取15g加入燒杯中，再向其中加入105.4g稀鹽酸．充分反應后過濾，得到5g固體和111g氯化鈣溶液（實驗中損耗不計）．并將上述配好的氯化鈣溶液倒入貼有相應標簽的試劑瓶中，請回答下列問題：
（1）同學們選擇的固體藥品的化學式是________；
（2）題中發生反應的化學方程式________；
（3）請根據已知條件列出求解生成氯化鈣質量（x）的比例式：________；
（4）試劑瓶標簽上氯化鈣溶液的溶質質量分數為________．

Answer 1

解：（1）因為只有CaCO₃與HCl反應生成CO₂氣體，其它均不生成氣體或沉淀．故同學們選擇的固體藥品是碳酸鈣，化學式為CaCO₃；
（2）碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式為 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）生成的CO₂質量為105.4+15-5-111=4.4（克），由于沒有完全反應，所以參加反應的碳酸鈣的質量為15-5=10（克）．
設生成氯化鈣質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 111 44
15g-5g x 4.4
∴生成氯化鈣質量（x）的比例式為=或=；
（4）據（3）可知
解之得x=11.1
氯化鈣溶液的溶質質量分數為×100%=10%
答：試劑瓶標簽上氯化鈣溶液的溶質質量分數為10%．
分析：（1）要配制一定溶質質量分數的氯化鈣溶液，在所給藥品中，應選用與鹽酸反應有明顯現象的藥品；
（2）同學們選擇的固體藥品是碳酸鈣，它與鹽酸反應的化學方程式為CaCO₃+HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）根據化學方程式，可以得到各物質間的比例關系，據此寫出生成氯化鈣質量（x）的比例式；
（4）根據化學方程式，可以得到各物質間的比例關系，根據×100%，可以求出氯化鈣溶液的溶質質量分數．
點評：本題需要學生熟悉氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈣和硝酸鈣四種固體藥品與鹽酸發生反應的現象，才能正確選擇；同時，學生要熟練掌握溶質質量分數的計算方法，才能得出比例式，進而求出溶質質量分數．