Question

3．某化學興趣小組的同學在做氫氧化鈣與鹽酸中和反應的實驗時，忘記滴加指示劑，因而無法判斷酸堿是否恰好完全反應．于是他們對反應后溶質大膽提出猜想，進行了以下探究，請你和他們一起完成下列實驗報告．
[提出問題]：該溶液中的溶質含有哪些成分？
[查閱資料]：CaCl₂溶液呈中性
（1）[猜想與假設]：猜想Ⅰ：溶液中的溶質只有CaCl₂
                 猜想Ⅱ：溶液中的溶質有CaCl₂ HCl
                 猜想Ⅲ：溶液中的溶質有CaCl₂ Ca（OH）₂ 
                 猜想Ⅳ：溶液中的溶質有CaCl₂ Ca（OH）₂ HCl
（2）該寫出該反應的化學方程式Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O．經(jīng)過討論，同學們直接得出猜想Ⅳ是不正確的．為了驗證余下的哪一個猜想是正確的，同學們又做了以下實驗．
（3）[進行實驗]

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①取少量反應后的溶液于試管中，滴加酚酞試液	溶液不變紅色	理想Ⅲ不正確
②再另取少量反應后的溶液于另一支試管中，向里面加入適量CaCO3	有氣泡生成	猜想Ⅰ不正確 猜想Ⅱ正確

（4）有氣泡生成的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（5）[拓展]還可以單獨用下列哪種物質來證明上述猜想是正確的A
A，CuO       B．AgNO₃        C．Cu           D．NaOH
反應的化學方程式為CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應的程度進行猜想：一種物質完全反應、另一種物質有剩余，恰好反應；
（2）根據(jù)氫氧化鈣和鹽酸反應生成了氯化鈣和水寫出反應的方程式；
（3）①根據(jù)酚酞遇堿變紅來進行解答；
②根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應產(chǎn)生二氧化碳氣體來進行解答；
（4）碳酸鈣能與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體；
（5）根據(jù)鹽酸的性質進行分析，但注意氯化鈣中也含有氯離子．

解答 解：（1）反應可能是一種物質完全反應，另一種物質有剩余：若氫氧化鈣過量，則含有氫氧化鈣和氯化鈣；若鹽酸過量，則含有鹽酸和氯化鈣；也可能是恰好反應：只有氯化鈣；故填：CaCl₂；
（2）氫氧化鈣和鹽酸反應生成了氯化鈣和水，因此反應的方程式為：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；可見氫氧化鈣與氯化氫不能共存，所以猜想Ⅳ肯能不正確；故填：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；Ⅳ；
（3）①因為酚酞遇堿會變紅色，而結論是猜想Ⅲ不正確，即不含有氫氧化鈣，故觀察到的現(xiàn)象是溶液不變紅色；故填：溶液不變紅色；
②再另取少量反應后的溶液于另一支試管中，向里面加入適量CaCO₃，有氣泡產(chǎn)生，則證明剩余溶液中含有HCl，則猜想Ⅱ成立，猜想Ⅰ不成立；故填：Ⅰ；Ⅱ；
（4）碳酸鈣能與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（5）因為燒杯內溶液中的溶質含有HCl顯酸性，能用氧化銅來檢驗，如觀察到黑色粉末溶解，溶液變成藍色，則證明猜想Ⅱ成立；鹽酸雖然能夠和硝酸銀反應產(chǎn)生沉淀，但由于其中的氯化鈣也能夠和硝酸銀產(chǎn)生相同的現(xiàn)象，不能選擇；HCl不能和排在氫后面的銅反應；氫氧化鈉雖然與HCl反應，但是沒有明顯現(xiàn)象發(fā)生，無法檢驗；故填：A；
鹽酸與氧化銅反應生成氯化銅和水；故答案為：CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O．

點評 本題考查了酸堿中和反應以及實驗設計的能力．設計實驗時，可以從反應后的產(chǎn)物和其有關的性質著手；檢驗時要注意氯離子的干擾．