小紅同學想探究實驗室中大理石(雜質既不溶于水也不與稀鹽酸反應)和鹽酸制取二氧化碳后廢液中溶質的成分,請你一同參與探究并回答下列問題:
提出問題:廢液中的溶質是什么物質?
作出猜想:實驗結束后,錐形瓶內已無氣泡產生,但還有少量固體剩余.小文說:因為瓶內有固體剩余,所以溶液中只有氯化鈣而無鹽酸.其理由是______.
你認為還可能含有的溶質是______(填化學式).
查閱資料:CaCl2溶液呈中性.
實驗與結論:
(1)請你寫出碳酸鈣和鹽酸反應的化學方程式______,該反應的基本類型是______.
(2)分別取少量該廢液和CaCl2溶液加入到兩支試管中,并向其中分別滴入無色酚酞試液做對比試驗,結果兩支試管中溶液均無色,于是小紅認為自己的猜想是正確的.
(3)你認為小紅的實驗______(填“能”或“不能”)證明她的猜想,理由是______.
(4)如果要證明你的猜想是正確的,你選擇______(填字母:A、石蕊試液 B、氫氧化鈉溶液 C、稀鹽酸 )來代替酚酞試液,理由是______.
(5)若實驗證明了你的猜想是正確的,向廢液中加入過量的______,反應完成后過濾就可得到只含CaCl2一種溶質的溶液.
解:作出猜想:因為唯有固體剩余而沒有鹽酸了,故剩余的固體只能為碳酸鈣,你認為還可能含有的溶質是鹽酸;
實驗與結論:(1)碳酸鈣和鹽酸反應的化學方程式為:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,屬于復分解反應;
(3)酚酞在酸性條件和中性條件下均為無色,故小紅的實驗不能證明猜想;
(4)根據(jù)石蕊石蕊試液在酸性條件下為紅色,中性條件下為紫色,可以證明其猜想;
(5)可以采用再向廢液中加入碳酸鈣的辦法,碳酸鈣和鹽酸繼續(xù)反應,生成了氯化鈣,反應完成后過濾就可得到只含CaCl2一種溶質的溶液.
故答案為:作出猜想:剩余固體含有碳酸鈣;HCl;
實驗與結論:
(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;復分解反應;
(3)不能; 酚酞在酸性條件和中性條件下均為無色;
(4)A;石蕊試液在酸性條件下為紅色,中性條件下為紫色;
(5)CaCO3(或碳酸鈣).
分析:作出猜想:根據(jù)鹽酸和碳酸鈣反應的可能情況進行解答;
實驗與結論:(1)根據(jù)鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水、二氧化碳進行書寫,根據(jù)反應特點確定反應類型;
(3)根據(jù)酚酞遇酸堿的顯色情況來分析;
(4)根據(jù)石蕊遇到酸堿后的顯色情況來分析;
(5)根據(jù)碳酸鈣和鹽酸的反應只生成氯化鈣一種溶質來分析.
點評:本題考查了碳酸鈣和鹽酸反應后的產物判斷,是一道綜合性很強的題目,難度較大,要求學生具備分析和解決問題的能力.