Question

【題目】某小組同學(xué)用鹽酸和氫氧化鈣對酸和堿的中和反應(yīng)進(jìn)行探究，請你參與。

甲同學(xué)向盛有氫氧化鈣溶液的燒杯中加入鹽酸，無明顯現(xiàn)象。結(jié)論：兩種物質(zhì)未發(fā)生反應(yīng)。

乙同學(xué)向盛有氫氧化鈣溶液（滴有幾滴酚酞溶液）的試管中慢慢滴加鹽酸，溶液由 ① 色變?yōu)闊o色。結(jié)論：兩種物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)。反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ② 。

大家認(rèn)為乙的實(shí)驗(yàn)證明鹽酸與氫氧化鈣發(fā)生了中和反應(yīng)。并對甲的實(shí)驗(yàn)繼續(xù)探究。

[提出問題]甲實(shí)驗(yàn)后的溶液中有什么溶質(zhì)？

[作出猜想]猜想一，只有CaCl2；猜想二，有CaCl2和Ca(OH)2；猜想三，有CaCl2和HCl。

[實(shí)驗(yàn)探究]為驗(yàn)證猜想，丙同學(xué)設(shè)計(jì)了方案1和方案2，并按方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]丙認(rèn)為猜想三正確。

[實(shí)驗(yàn)評價(jià)]丙的實(shí)驗(yàn)操作和方案中有不足之處，其不足之處是 ③ 。

大家討論后通過方案3即證明了猜想三正確，其實(shí)驗(yàn)中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象為 ④ 。

[實(shí)驗(yàn)拓展]為節(jié)約資源和避免實(shí)驗(yàn)廢液對環(huán)境污染，小組同學(xué)將方案1和方案3及甲實(shí)驗(yàn)后燒杯中剩余溶液混合（混合時(shí)未見明顯現(xiàn)象），并對混合液中的鹽分離回收。請將相關(guān)內(nèi)容填入下表。

Answer 1

【答案】①紅 ②Ca(OH)2+2HCl= CaCl2+2H2O ③方案1中pH試紙的操作不對；方案2中加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀說明溶液中有Cl-，并不能說明溶液中一定有CaCl2 ④先有氣體產(chǎn)生，后有白色沉淀產(chǎn)生

【解析】由于氫氧化鈣與鹽酸發(fā)生的中和反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，因此可借助酚酞試液充當(dāng)該反應(yīng)的“裁判”，先向氫氧化鈣溶液中滴加無色酚酞試液，溶液會變成紅色，然后再向變紅的氫氧化鈣溶液中滴加稀鹽酸，當(dāng)溶液由紅色恰好變?yōu)闊o色時(shí)，表明氫氧化鈣與鹽酸恰好完全中和，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(OH)2+2HCl= CaCl2+2H2O；方案1中，將pH試紙直接浸入待測液中的操作不正確，這樣會導(dǎo)致pH試紙因浸泡而發(fā)生顏色的變化，增大測量誤差；方案2中，能夠與AgNO3溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的物質(zhì)可以是HCl，也可以是氯化物（即溶液中有Cl-的物質(zhì)），因此并不能得出溶液中一定有CaCl2的實(shí)驗(yàn)結(jié)論；另外，也可用向樣品溶液中加碳酸鈉溶液的方法，驗(yàn)證甲實(shí)驗(yàn)后的溶液中含有CaCl2和HCl（猜想三），若先有氣體產(chǎn)生，后有白色沉淀產(chǎn)生[Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑、CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl]，則可證明猜想三正確；方案1所得溶液與甲實(shí)驗(yàn)后燒杯中剩余的溶液的成分一致（含有CaCl2和HCl），方案3將CaCl2和HCl轉(zhuǎn)化NaCl，則將以上溶液混合后，溶液中含有的鹽是CaCl2和NaCl，可通過向其中加入適量Na2CO3的方法，將其中的CaCl2先全部轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀和NaCl，經(jīng)過濾、蒸發(fā)可得到NaCl；然后向?yàn)V渣中加入稀鹽酸（CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑），將CaCO3全部轉(zhuǎn)化為CaCl2，從而實(shí)現(xiàn)兩種鹽的分離。