22. (7分)(2024·山东东营)小亮的爷爷用洁厕灵和84消毒液对马桶清理消毒时,被产生的一种刺激性气体呛得咳嗽不止。请根据有关信息回答下列问题。
(1) 查阅资料得知:84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO),洁厕灵的有效成分是HCl,二者混合后产生有毒气体,主要反应如下:NaClO+2HCl=NaCl+H₂O+X↑,则X的化学式为
(2) 卫生洁具清洗剂国家标准要求洁厕灵中HCl的质量分数不得超过12%。为验证某合格品牌洁厕灵中HCl的含量,小亮同学取50.0g该产品倒入锥形瓶中,他至少需要加入多少克碳酸钙,才能保证洁厕灵中HCl完全反应(写出计算过程,结果保留一位小数)?
(3) 当出现
(1) 查阅资料得知:84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO),洁厕灵的有效成分是HCl,二者混合后产生有毒气体,主要反应如下:NaClO+2HCl=NaCl+H₂O+X↑,则X的化学式为
Cl₂
,因此二者不可同时使用。(2) 卫生洁具清洗剂国家标准要求洁厕灵中HCl的质量分数不得超过12%。为验证某合格品牌洁厕灵中HCl的含量,小亮同学取50.0g该产品倒入锥形瓶中,他至少需要加入多少克碳酸钙,才能保证洁厕灵中HCl完全反应(写出计算过程,结果保留一位小数)?
(3) 当出现
不再产生气泡
现象时,证明洁厕灵中的HCl已完全反应。答案：$(1)$ 求$X$的化学式
根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。
反应前$Na$、$Cl$、$O$、$H$的原子个数分别为$1$、$3$、$1$、$2$；反应后$Na$、$Cl$、$O$、$H$的原子个数分别为$1$、$1$、$1$、$2$。
则$X$中含有$2$个$Cl$原子，所以$X$的化学式为${Cl_{2}}$。
$(2)$ 计算至少需要加入碳酸钙的质量
- 步骤一：计算$50.0g$洁厕灵中$HCl$的最大质量
已知洁厕灵中${HCl}$的质量分数不得超过$12\%$，则$50.0g$该洁厕灵中${HCl}$的最大质量为$m({HCl}) = 50.0g×12\%=6.0g$。
- 步骤二：设未知数并列出化学方程式
设至少需要碳酸钙的质量为$x$。
碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为${CaCO_{3} + 2HCl\xlongequal{}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
- 步骤三：根据化学方程式列比例式求解
$\begin{array}{lcr}{CaCO_{3}}&+&{2HCl}&\xlongequal{}&{CaCl_{2}}&+&{H_{2}O}&+&{CO_{2}\uparrow}\\100& &73& & & & & & \\x& &6.0g& & & & & & \end{array}$
根据化学方程式中各物质的质量比关系$\dfrac{100}{73}=\dfrac{x}{6.0g}$，
解得$x=\dfrac{100×6.0g}{73}\approx8.2g$。
$(3)$ 判断${HCl}$完全反应的现象
碳酸钙与盐酸反应会产生二氧化碳气体，当不再产生气泡时，证明洁厕灵中的${HCl}$已完全反应。
综上，答案依次为：$(1)$$\boldsymbol{{Cl_{2}}}$；$(2)$至少需要加入$\boldsymbol{8.2g}$碳酸钙；$(3)$不再产生气泡 。
根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。
反应前$Na$、$Cl$、$O$、$H$的原子个数分别为$1$、$3$、$1$、$2$；反应后$Na$、$Cl$、$O$、$H$的原子个数分别为$1$、$1$、$1$、$2$。
则$X$中含有$2$个$Cl$原子，所以$X$的化学式为${Cl_{2}}$。
$(2)$ 计算至少需要加入碳酸钙的质量
- 步骤一：计算$50.0g$洁厕灵中$HCl$的最大质量
已知洁厕灵中${HCl}$的质量分数不得超过$12\%$，则$50.0g$该洁厕灵中${HCl}$的最大质量为$m({HCl}) = 50.0g×12\%=6.0g$。
- 步骤二：设未知数并列出化学方程式
设至少需要碳酸钙的质量为$x$。
碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为${CaCO_{3} + 2HCl\xlongequal{}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
- 步骤三：根据化学方程式列比例式求解
$\begin{array}{lcr}{CaCO_{3}}&+&{2HCl}&\xlongequal{}&{CaCl_{2}}&+&{H_{2}O}&+&{CO_{2}\uparrow}\\100& &73& & & & & & \\x& &6.0g& & & & & & \end{array}$
根据化学方程式中各物质的质量比关系$\dfrac{100}{73}=\dfrac{x}{6.0g}$，
解得$x=\dfrac{100×6.0g}{73}\approx8.2g$。
$(3)$ 判断${HCl}$完全反应的现象
碳酸钙与盐酸反应会产生二氧化碳气体，当不再产生气泡时，证明洁厕灵中的${HCl}$已完全反应。
综上，答案依次为：$(1)$$\boldsymbol{{Cl_{2}}}$；$(2)$至少需要加入$\boldsymbol{8.2g}$碳酸钙；$(3)$不再产生气泡 。