Question

20．小明同學用氫氧化鈣溶液和鹽酸進行酸堿中和反應的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈣溶液加入稀鹽酸一會后，發(fā)現忘記了滴加指示劑．因此，對燒杯內溶液中的溶質成分進行探究．
Ⅰ、寫出該中和反應的化學方程式：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O．
Ⅱ、探究燒杯內溶液中溶質的成分．
【提出問題】該燒杯內溶液中的溶質是什么？
【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1：取少量燒杯內溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，振蕩
實驗現象：溶液無明顯變化，結論：猜想一不正確
實驗步驟2：實驗步驟取少量燒杯內溶液于另一支試管中，逐滴加入碳酸鈉溶液至過量
實驗現象：先有氣體產生，后產生沉淀，結論：猜想二不正確，猜想三正確
【反思與拓展】（1）分析化學反應后所得物質成分時，除考慮生成物外還需考慮反應物的用量．
（2）驗證燒杯內溶液中的溶質含有HCl，除以上方案外，下列哪些物質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）燒杯中的溶液未經處理直接倒入下水道，可能造成的危害是腐蝕下水道（寫一條）．要處理燒杯內溶液，使其溶質只含有CaCl₂，應向燒杯中加入過量的C（填序號）．
A．CaO    B．Ca（OH）₂     C．CaCO₃D．三者都可以．

Answer 1

分析 Ⅰ、根據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；
Ⅱ、【猜想】根據反應的程度進行猜想：恰好反應、一種物質完全反應，另一種物質有剩余；
【進行實驗】根據酚酞遇堿變紅來進行解答；
根據碳酸鈉溶液會和氯化鈣反應生成沉淀，和稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體進行分析解答；
【反思與拓展】（1）根據實驗的結論進行發(fā)生反思；
（2）根據鹽酸的性質進行分析，但注意氯化鈣中也含有氯離子；
（3）根據鹽酸性質分析回答．

解答 解：Ⅰ、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；
Ⅱ、【猜想】反應可能是恰好反應，只有氯化鈣（猜想二）、也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（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，而結論是猜想一不正確，即不含有氫氧化鈣，故觀察到的現象是溶液無明顯變化（或溶液不變紅色）；
根據結論猜想二不正確，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生成沉淀，稀鹽酸和碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，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產生氣泡，再和氯化鈣反應產生沉淀；
【反思與拓展】（1）因為反應可能是完全反應，也可能是其中的一種反應物過量，因此在分析化學反應后所得物質成分時，除考慮生成物外還需考慮反應物的用量；
（2）因為燒杯內溶液中的溶質含有HCl顯酸性，故用pH試紙測定pH應該小于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，雖然能夠和硝酸銀反應產生沉淀，但由于其中的氯化鈣也能夠和硝酸銀產生相同的現象，不能選擇，故選擇ac；
（3）燒杯中的溶液未經處理直接倒入下水道，由于含有鹽酸，可能造成的危害是腐蝕下水道（或污染水源）；要處理燒杯內溶液，使其溶質只含有CaCl₂，應向燒杯中加入過量的石灰石，CaO和Ca（OH）₂雖都能與鹽酸反應但使用的量不好控制，量多則會導致溶液呈堿性[有過量的Ca（OH）₂]．
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）；先有氣體產生，后產生沉淀；
【反思與拓展】（1）反應物的用量；（2）a c；（3）腐蝕下水道（或污染水源）； C．

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，可以從反應后的產物和其有關的性質著手；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．