Question

17．甲、乙兩同學(xué)在學(xué)完酸的化學(xué)性質(zhì)后，做了如圖實驗：

【觀察與討論1】甲同學(xué)在做實驗時觀察到的明顯現(xiàn)象是懸濁液變澄清．再滴加無色酚酞溶液，無明顯現(xiàn)象（已知CaCl₂溶液呈中性）．
【觀察與討論2】乙同學(xué)在做實驗時開始沒有觀察到氣泡產(chǎn)生，于是對碳酸鈉能否與鹽酸反應(yīng)表示懷疑．甲同學(xué)通過查閱資料得知：在碳酸鈉溶液中滴加少量稀鹽酸，先發(fā)生反應(yīng)Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃，繼續(xù)滴加稀鹽酸，再發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．所以甲同學(xué)認(rèn)為，乙同學(xué)實驗時還應(yīng)繼續(xù)加入稀鹽酸，才能觀察到有氣泡產(chǎn)生．
【觀察與討論3】甲同學(xué)先將廢液緩慢倒入一潔凈的廢液杯中，乙同學(xué)在觀察到氣泡產(chǎn)生后，也將實驗廢液緩慢倒入該廢液杯中，沒有觀察到明顯現(xiàn)象．經(jīng)過討論確定，甲同學(xué)的試管中廢液含有的溶質(zhì)一定有CaCl₂，乙同學(xué)的試管中廢液含有的溶質(zhì)一定有NaCl（均寫化學(xué)式）．
為了處理實驗后產(chǎn)生的廢液，甲、乙同學(xué)決定對廢液杯中最終廢液溶質(zhì)的成分進行探究．
【提出問題】最終廢液中含有什么溶質(zhì)？
【猜想與假設(shè)】猜想1：廢液中含有NaCl、CaCl₂（寫化學(xué)式）兩種溶質(zhì)．
猜想2：廢液中含有NaCl、CaCl₂、HCl（寫化學(xué)式）三種溶質(zhì)．
猜想3：廢液中含有NaHCO₃、CaCl₂、NaCl三種溶質(zhì)．
【活動與探究】甲、乙同學(xué)為了驗證猜想，進行了如下實驗：
甲同學(xué)實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加鹽酸，無氣泡產(chǎn)生．
乙同學(xué)實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加紫色石蕊試液，溶液變紅色．
【結(jié)論與反思】（1）猜想2  （填“1”或“2”或“3”）正確．
要得到相同的結(jié)論，還可采用很多種方法．如加入氧化鐵粉末，可觀察到溶液呈黃 色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．
【表達與交流】甲、乙同學(xué)確認(rèn)了最終廢液中溶質(zhì)的成分，若直接排放，可能造成的危害是腐蝕下水道，你認(rèn)為處理該廢液的方法是將廢液用熟石灰中和至中性再排放．

Answer 1

分析 【觀察與討論1】根據(jù)氫氧化鈣和稀鹽酸反應(yīng)能生成氯化鈣和水進行分析；
【觀察與討論2】根據(jù)只有當(dāng)稀鹽酸足量時，碳酸鈉溶液才能夠和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳進行分析；
【觀察與討論3】根據(jù)無論氫氧化鈣和稀鹽酸是否恰好完全反應(yīng)，形成的溶液中一定含有氯化鈣進行分析；
根據(jù)無論碳酸鈉和稀鹽酸的質(zhì)量如何，形成的溶液中一定含有氯化鈉進行分析；
【猜想與假設(shè)】如果物質(zhì)之間恰好完全反應(yīng)時，廢液中含有氯化鈣和氯化鈉；
如果稀鹽酸過量時，廢液中含有氯化鈣、氯化鈉和氯化氫；
如果稀鹽酸不足，廢液中含有碳酸氫鈉、氯化鈣和氯化鈉；
【結(jié)論與反思】根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷廢液中溶質(zhì)的組合情況；
根據(jù)氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，氯化鐵溶液是黃色的進行分析；
【表達與交流】根據(jù)酸性溶液能夠腐蝕下水道，需要處理再排放進行分析．

解答 解：【觀察與討論1】鹽酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水，所以甲同學(xué)在做實驗時觀察到的明顯現(xiàn)象是懸濁液變澄清；
【觀察與討論2】鹽酸足量，鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)會生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以乙同學(xué)實驗時還應(yīng)繼續(xù)加入稀鹽酸，才能觀察到有氣泡產(chǎn)生；
【觀察與討論3】無論氫氧化鈣和稀鹽酸是否恰好完全反應(yīng)，形成的溶液中一定含有氯化鈣，所以甲同學(xué)的試管中廢液含有的溶質(zhì)一定有氯化鈣，化學(xué)式是CaCl₂；
無論碳酸鈉和稀鹽酸的質(zhì)量如何，形成的溶液中一定含有氯化鈉，所以乙同學(xué)的試管中廢液含有的溶質(zhì)一定有氯化鈉，化學(xué)式是NaCl；
【猜想與假設(shè)】
如果物質(zhì)之間恰好完全反應(yīng)時，廢液中含有氯化鈣和氯化鈉，所以猜想1：廢液中含有CaCl₂、NaCl兩種溶質(zhì)；
如果稀鹽酸過量時，廢液中含有氯化鈣、氯化鈉和氯化氫，所以猜想2：廢液中含有CaCl₂、NaCl、HCl三種溶質(zhì)；
【活動與探究】
甲同學(xué)實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加鹽酸，無氣泡產(chǎn)生，說明溶液中不含有碳酸氫鈉；
乙同學(xué)實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加紫色石蕊試液，溶液變紅色，說明溶液中含有氯化氫．
【結(jié)論與反思】（1）由以上分析可知，猜想2正確；
（2）要得到相同的結(jié)論，還可采用很多種方法，如加入氧化鐵粉末，可觀察到溶液呈黃色，氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
【表達與交流】若直接排放廢液，可能造成的危害是腐蝕下水道等；處理該廢液的方法是：將廢液中和至中性再排放．
故答案為：【觀察與討論1】懸濁液變澄清；
【觀察與討論2】繼續(xù)滴加稀鹽酸；
【觀察與討論3】CaCl₂，NaCl；
【猜想與假設(shè)】NaCl、CaCl₂，
NaCl、CaCl₂、HCl；
【結(jié)論與反思】2，黃，F(xiàn)e₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
【表達與交流】腐蝕下水道，將廢液用熟石灰中和至中性再排放．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．