Question

12．小亮在做“酸堿中和反應(yīng)的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈣溶液中滴加鹽酸前忘了加入指示劑，
導(dǎo)致無法判斷該中和反應(yīng)進行的程度．于是他對所得溶液的溶質(zhì)成分進行探究．
（1）寫出該中和反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O．
（2）探究所得溶液的溶質(zhì)成分．[提出猜想]
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．
[實驗驗證]
資料氯化鈣溶液呈中性
（1）用試管取該溶液1-2mL，滴入1-2滴無色酚酞試液，振蕩，實驗現(xiàn)象溶液無明顯變化．
結(jié)論：猜想一不正確
（2）取該溶液少量于另一只試管中逐滴滴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．寫出本實驗涉及的相關(guān)化學(xué)方程式Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl．
[分析與思考]
（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)知識，驗證燒杯中的溶質(zhì)含有HCl，除以上方案外，下列哪些物質(zhì)單獨使用也能完成實驗ac．（填序號） 
a、PH試紙   b、銅    c、紫色石蕊試液      d、硝酸銀溶液
（3）燒杯中的溶液未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）．要處理燒杯中的溶液，使其溶質(zhì)只含有CaCl₂，應(yīng)向燒杯中加入過量的石灰石．

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)生成二氧化碳氣體進行分析解答；
【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)酸會與鐵反應(yīng)進行分析，根據(jù)除雜的要求及除雜的原則進行分析．

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(yīng)產(chǎn)生氣泡，再和氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生沉淀；碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．氯化鈣和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl．
【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)而將下水道腐蝕；除去鹽酸且不能引入新的雜質(zhì)，還要防止過量產(chǎn)生新的雜質(zhì)，只能加碳酸鈣；
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；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
【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（或污染水源）；石灰石（或CaCO₃）．

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．