Question

某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和稀盐酸做中和反应实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入一定量稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂，因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究．
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式：

 

．
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分．
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】甲、乙、丙三位同学分别作出了猜想，请你补充丁同学的猜想．
同学甲：可能是CaCl₂和Ca（OH）₂；      同学乙：可能只有CaCl₂；
同学丙：可能是CaCl₂、HCl和Ca（OH）₂同学丁：可能是

 

．
你认为该小组同学的猜想中不需做实验就可以否定的是

 

．
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性．
【进行实验】

实验步骤	实验操作	实验现象	实验结论
实验1	取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡		同学甲猜想不正确
实验2	另取少量烧杯内溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量	先有   ，后有   ．	同学丁猜想正确

【反思与拓展】
（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑

 

．
（2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质是否含有Ca（OH）₂，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？

 

（填序号）
a．pH试纸     b．铜     c．二氧化碳       d．氧化铜
（3）若该小组同学依据正确的操作程序通过酸碱中和反应实验测定某氢氧化钠溶液的溶质质量分数．取50g该氢氧化钠溶液于烧杯内，慢慢滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸．溶液的pH随盐酸滴加量的变化图象如下，请完成下列问题：
①恰好反应时溶液的pH=

 

；
②该氢氧化钠溶液溶质质量分数是多少？（写出计算过程）

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,有关溶质质量分数的简单计算,酸的化学性质,碱的化学性质,中和反应及其应用,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：Ⅰ、根据氢氧化钙和盐酸反应生成了氯化钙和水写出反应的方程式；
Ⅱ、【猜想】根据反应的程度进行猜想：恰好反应、一种物质完全反应，另一种物质有剩余；
【进行实验】根据酚酞遇碱变红来进行解答；据碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳、与氯化钙反应产生白色沉淀碳酸钙分析；
【反思与拓展】
（1）根据实验的结论进行发生反思；
（2）根据氢氧化钙的性质进行分析；
（3）当反应后的溶液的PH=7时表示盐酸和氢氧化钙恰好反应，由图看出恰好反应时反应了50g盐酸；根据反应的盐酸的质量，利用化学方程式求出参加反应的氢氧化钠的质量，进而求出氢氧化钠溶液的质量分数．

解答：解：
Ⅰ、氢氧化钙和盐酸反应生成了氯化钙和水，因此反应的方程式为：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；
Ⅱ、【猜想】反应可能是恰好反应，只有氯化钙、也可能是一种物质完全反应，另一种物质有剩余，若氢氧化钙过量，则含有氢氧化钙和氯化钙；若盐酸过量，则含有盐酸和氯化钙；但盐酸和氢氧化钙不能同时有剩余，因二者还能继续反应，不能共存；
【进行实验】因为酚酞遇碱会变红色，而结论是甲猜想不正确，即不含有氢氧化钙，故观察到的现象是溶液不变红色；因为碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳、与氯化钙反应产生白色沉淀碳酸钙，而结论是丁猜想正确，即含有盐酸和氯化钙，故观察到的现象是先产生气泡，后出现白色沉淀
【反思与拓展】
（1）因为反应可能是完全反应，也可能是其中的一种反应物过量，因此在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物的用量；
（2）因为烧杯内溶液中的溶质含有Ca（OH）₂显碱性，故用pH试纸测定pH应该大于7，铜和氧化铜不与氢氧化钙反应，不能选择，二氧化碳能够与氢氧化钙反应产生白色沉淀；
（3）①恰好反应时溶液的pH=7②设待测氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为x．
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40   36.5
x     50g×7.3%     

40

x

=

36.5

50g×7.3%

x=4.0待测氢氧化钠溶液中溶质质量分数

4g

50g

×100%=8%
答：待测氢氧化钠溶液中溶质质量分数是8%．
故答案：Ⅰ：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O     猜想三：可能是CaCl₂、HCl   丙
【进行实验】溶液无色（或无明显现象）     先产生气泡，后出现白色沉淀
【反思与拓展】
（1）反应物是否过量         （2）ac
（3）7；8%

点评：本题考查了酸碱中和反应以及实验设计的能力．设计实验时，可以从反应后的产物和其有关的性质着手；检验时要注意氯离子的干扰．