Question

【题目】某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究碱的化学性质时，完成了如图所示的A、B两个实验。请你回答下列问题：

（1）A实验中酚酞的作用是_______，所发生的化学反应方程式为___________。

（2）B实验中可观察到的现象是__________。

（3）实验后，将两支试管中的废液都倒入废液杯C中，发现混合废液浑浊并显红色。

（分析思考）同学们经过思考一致认为，混合废液显红色是B实验后试管中的溶质与A实验后试管中的酚酞反应的结果。

（提出问题）B实验后试管中的溶质是什么？

（作出猜想）猜想一：试管中的溶质是NaOH；猜想二：试管中的溶质是____________；

猜想三：试管中的溶质是Ca(OH)2和NaOH。

（实验验证）华雪同学利用废液杯C中的混合废液来确定B实验后试管中的溶质：将一定质量的废液过滤，取10g滤液并向其中逐滴加入质量分数为7.3% 的稀盐酸，当加入稀盐酸的质量为20g时反应完全，继续加入稀盐酸，气体的质量不再增加，根据反应现象得到如图所示的图像。

（查阅资料）碳酸钠溶液与稀盐酸的反应是分步进行的。首先是碳酸钠与稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠：Na2CO3 + HCl===NaHCO3 +NaCl；然后是生成的碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳气体和水：NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O。

（实验结论）定性结论：分析图像得出：猜想二是正确的，产生的气体是________（填化学式）；猜想一和猜想三是错误的，原因是_______。

定量结论：10g废液中含有______g NaOH，_______g Na2CO3，_______g Ca(OH)2。

（拓展提升）请另外设计一个实验，定性证明上述猜想二是正确的：_________。

Answer 1

【答案】判断酸碱是否恰好完全反应 NaOH+HCl=NaCl+H2O 澄清石灰水变浑浊 Na2CO3和NaOH CO2 稀盐酸和Ca(OH)2、NaOH反应不会有气体生成 0.8 1.06 0 向废液杯C中的混合废液中加入适量稀硫酸，若有气泡产生，证明上述猜想二正确

【解析】

（1）当盐酸恰好和氢氧化钠溶液反应时，滴有酚酞的氢氧化钠溶液变为无色，所以A实验中酚酞的作用是判断酸碱是否恰好完全反应，稀盐酸和氢氧化钠发生中和反应生成氯化钠和水，反应方程式为：NaOH+HCl=NaCl+H2O；B实验中碳酸钠和氢氧化钙发生反应生成碳酸钙和水，所以看到的实验现象是澄清石灰水变浑浊；

作出猜想：B实验后试管中的溶质分为三种情况：碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液恰好完全反应，溶质是NaOH；碳酸钠有剩余，则溶质是Na2CO3和NaOH；氢氧化钙溶液有剩余则溶质是Ca(OH)2和NaOH；所以猜想二：试管中的溶质是Na2CO3和NaOH；

实验结论：根据题意和分析图像以及查阅资料：碳酸钠溶液与稀盐酸的反应是分步进行的。首先是碳酸钠与稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠：Na2CO3 + HCl===NaHCO3 +NaCl；然后是生成的碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳气体和水：NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O。加入盐酸开始没有二氧化碳生成，反应过程中有二氧化碳生成，所以猜想二是正确的，产生的气体是CO2。稀盐酸和Ca(OH)2、NaOH反应不会有气体生成，所以猜想一和猜想三是错误的；

根据查阅资料可知，Na2CO3 与 HCl反应最终生成了氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl=NaCl+CO2↑+H2O。根据题意参加反应的HCl质量=20g×7.3%=1.46g，设：Na2CO3+2HCl=NaCl+CO2↑+H2O的反应中Na2CO3的质量为x，消耗的HCl是y，NaOH+HCl=NaCl+H2O的反应中NaOH的质量为z，则

x=1.06g

y=0.73g

NaOH+HCl=NaCl+H2O的反应中HCl的质量为：1.46﹣0.73=0.73g；

z=0.8g；由于溶液中存在碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，溶液不可能存在氢氧化钙，氢氧化钙的质量为0g。10g废液中含有0.8g NaOH，1.06g Na2CO3，0g Ca(OH)2。

拓展提升：若猜想二正确，只要证明溶液中的溶质存在碳酸钠，碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳。向废液杯C中的混合废液中加入适量的稀硫酸，若有气泡产生，证明上述猜想二正确。