Question

3．某實驗小組的同學(xué)用氫氧化鈣溶液和鹽酸進行酸堿中和反應(yīng)的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈣溶液加入稀鹽酸一會后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑．因此，他們停止滴加稀鹽酸，并對燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)成分進行探究．
Ⅰ、寫出該中和反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O．
Ⅱ、探究燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分．
【提出問題】該燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么？
【猜想】猜想一：可能是CaCl₂和Ca（OH）₂；猜想二：可能只有CaCl₂；猜想三：可能是CaCl₂和HCl．
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性．
【進行實驗】實驗步驟：取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，振蕩
實驗現(xiàn)象：溶液無明顯變化結(jié)論：猜想一不正確
實驗步驟：實驗步驟取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，逐滴加入碳酸鈉溶液至過量
實驗現(xiàn)象：先有氣體產(chǎn)生，后產(chǎn)生沉淀 結(jié)論：猜想二不正確，猜想三正確
【反思與拓展】（1）在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時，除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物的用量．
（2）根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識，驗證燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)含有HCl，除以上方案外，下列哪些物質(zhì)單獨使用也能完成該實驗？ac（填序號）
a．pH試紙     b．銅     c．紫色石蕊溶液       d．硝酸銀溶液
（3）燒杯中的溶液未經(jīng)處理直接倒入下水道，可能造成的危害是腐蝕鐵質(zhì)下水管（寫一條）．要處理燒杯內(nèi)溶液，使其溶質(zhì)只含有CaCl₂，應(yīng)向燒杯中加入過量的碳酸鈣．

Answer 1

分析 Ⅰ、根據(jù)氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈣和水寫出反應(yīng)的方程式；
Ⅱ、【猜想】根據(jù)反應(yīng)的程度進行猜想：恰好反應(yīng)、一種物質(zhì)完全反應(yīng)，另一種物質(zhì)有剩余；
【進行實驗】根據(jù)酚酞遇堿變紅來進行解答；
根據(jù)碳酸鈉溶液會和氯化鈣反應(yīng)生成沉淀，和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w進行分析解答；
【反思與拓展】（1）根據(jù)實驗的結(jié)論進行發(fā)生反思；
（2）根據(jù)鹽酸的性質(zhì)進行分析，但注意氯化鈣中也含有氯離子；
（3）根據(jù)酸會與金屬發(fā)生反應(yīng)進行分析，依據(jù)除雜的原則進行分析解答．

解答 解：Ⅰ、氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈣和水，因此反應(yīng)的方程式為：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；
Ⅱ、【猜想】反應(yīng)可能是恰好反應(yīng)，只有氯化鈣（猜想二）、也可能是一種物質(zhì)完全反應(yīng)，另一種物質(zhì)有剩余，若氫氧化鈣過量，則含有氫氧化鈣和氯化鈣（猜想一）；若鹽酸過量，則含有鹽酸和氯化鈣（猜想三）；
【進行實驗】因為酚酞遇堿會變紅色，而結(jié)論是猜想一不正確，即不含有氫氧化鈣，故觀察到的現(xiàn)象是溶液無明顯變化（或溶液不變紅色）；
根據(jù)結(jié)論猜想二不正確，猜想三正確，即含有鹽酸和氯化鈣，其中的氯化鈣溶液可以和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成沉淀，稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，因為碳酸鈣在鹽酸存在的情況下不能以沉淀的形式析出，故碳酸鈉先和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，再和氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生沉淀；
【反思與拓展】（1）因為反應(yīng)可能是完全反應(yīng)，也可能是其中的一種反應(yīng)物過量，因此在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時，除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物的用量；
（2）因為燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)含有HCl顯酸性，故用pH試紙測定pH應(yīng)該小于7，能夠使紫色的石蕊試液變成紅色，但不能和排在氫后面的銅反應(yīng)，雖然能夠和硝酸銀反應(yīng)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，故選擇ac；
（3）鹽酸會與鐵反應(yīng)而腐蝕下水道，處理燒杯內(nèi)溶液，使其溶質(zhì)只含有CaCl₂，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)會生成氯化鈣、水和二氧化碳，所以應(yīng)向燒杯中加入過量的碳酸鈣．
故答案為：Ⅰ、Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；
Ⅱ、【猜想】可能是CaCl₂和HCl；
【進行實驗】溶液無明顯變化（或溶液不變紅色）；先有氣體產(chǎn)生，后產(chǎn)生沉淀；
【反思與拓展】（1）反應(yīng)物的用量；（2）a c；（3）腐蝕鐵質(zhì)下水管，碳酸鈣．

點評 本題考查了酸堿中和反應(yīng)以及實驗設(shè)計的能力．設(shè)計實驗時，可以從反應(yīng)后的產(chǎn)物和其有關(guān)的性質(zhì)著手；注意氯化鈣中的鹽酸只能用碳酸鈣除去，及檢驗時要注意氯離子的干擾．