Question

【题目】小英、小明在学完酸的化学性质后，做了如下图1的①--⑤个实验，

据图1回答下列问题：

(1)反应后试管②③中一定含有的阳离子分别是_______、_______(填离子符号)。

(2)实验④在反应时没有明显的实验现象。如何才能确定实验④反应的发生_______。

(3)写出实验⑤发生反应的化学方程式__________。从粒子的角度分析，此化学反应能发生的原因 _________。实验结束后，小英依次将试管④⑤的废液缓缓倒入同一洁净的废液缸中(如上图2)，观察到废液缸先有气泡产生，后有白色沉淀生成。通过废液缸中出现现象，经过讨论确定，试管④⑤中废液含有的溶质分别是：试管④ ___________ 、试管⑤________________。

(4)小英将废液缸中物质进行过滤，得到白色沉淀和无色滤液。欲探究无色滤液中溶质的成分。小英分析得出无色滤液中一定不含HCl，理由是 _____________________。

（提出问题）过滤出的无色滤液中含有什么溶质？

（作出猜想） ①NaCl； ②NaCl和CaCl2； ③NaCl 、CaCl2和Na2CO3； ④NaCl和Na2CO3。小明认为猜想_________一定不正确。

（进行实验）

实验步骤	实验现象	实验结论
小英取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液	无明显现象	猜想2不成立
小英取少量滤液于试管中，滴加少量_____溶液	有沉淀生成	猜想______ 成立

（表达与交流）两位同学确认了最终废液中溶质的成分。你认为处理该废液的方法是________。

Answer 1

【答案】 Fe2+ Fe3+ 先向Ca(OH)2溶液中滴加几滴酚酞，溶液变红，再滴加稀盐酸 Na2CO3+2HCl =2 NaCl+ H2O+CO2↑ H+、CO32-结合生成水和CO2 CaCl2 HCl NaCl Na2CO3 因为白色沉淀是碳酸钙，如果有盐酸，它们会起反应 ③ 氯化钙 ④ 向最终废液中加入氯化钙溶液(或加入酸溶液)至中性后再倒掉废液

【解析】（1）反应后试管②中铁与盐酸反应生成氯化亚铁，所以溶液中一定含有Fe2+；③中氧化铁与盐酸反应生成氯化铁，所以溶液中一定含有Fe3+；

（2）盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，恰好反应溶液变为中性，所以可以先向Ca(OH)2溶液中滴加几滴酚酞，溶液变红，再滴加稀盐酸，溶液逐渐变为无色，说明盐酸与氢氧化钙发生了反应

（3）写出实验⑤碳酸钠与盐酸发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为Na2CO3+2HCl =2 NaCl+ H2O+CO2↑；实质是H+、CO32-结合生成水和CO2；废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，通过反应可知：盐酸和氢氧化钙溶液生成氯化钙和水，盐酸和碳酸钠生成氯化钠和水和二氧化碳；另外还应考虑盐酸和碳酸钠过量；所以知试管④含有CaCl2、HCl；试管⑤中含有NaCl、Na2CO3；

（4）混合后，先有气泡产生，后有白色沉淀生成，说明碳酸盐过量，盐酸被消耗完，得出无色滤液中一定不含HCl，

【作出猜想】乙同学认为猜想③NaCl、CaCl2和Na2CO3一定不正确，理由是：CaCl2和Na2CO3不能共存；

【进行实验】①取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液，无明显现象，说明一定没有氯化钙；②取少量滤液于试管中，滴加少量稀盐酸，有气泡产生，猜想④成立；

【表达与交流】废液中溶质的成分为NaCl和Na2CO3。碳酸钠溶液显碱性，所以向最终废液中加入氯化钙溶液(或加入酸溶液)至中性后再倒掉废液。