Question

小红同学想探究实验室中用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳后废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答下面问题．
【提出问题】废液中的溶质是什么物质？

 

【作出猜想】小红认为废液中溶质只有 CaCl₂，你认为还可能含有的溶质是

 

．
【查阅资料】CaCl₂ 溶液呈中性．
【实验与结论】
（1）请你写出实验室制取二氧化碳反应的化学方程式

 

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（2）分别取少量该废液和  CaCl₂ 溶液加入到两支试管中，并向其中分别滴入无色酚酞试液做对比试验，结果两支试管中溶液均无色，于是小红认为自己的猜想是正确的．
（3）小红的实验能不能证明她的猜想，理由是

 

．
（4）设计实验证明你的猜想正确，你的实验是

 

．
【反思与拓展】
（1）若实验证明了你的猜想是正确的，向废液中加入过量的，反应完成后过滤、蒸发就可得到纯净的 CaCl2₂固体，或者

 

（简要回答实验方法）也可得到纯净的CaCl₂固体．
（2）小红认为废液下沉积的不溶物是制取二氧化碳反应的催化剂，设计实验证明她的猜想是错的，你的实验步骤和现象是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,二氧化碳的实验室制法,酸的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙能够稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
稀盐酸能和锌反应生成氯化锌和氢气；
盐酸易挥发，蒸发氯化钙和稀盐酸的混合溶液时，最终能够得到氯化钙固体；
催化剂能够改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变．

解答：解：【提出问题】
碳酸钙和稀盐酸反应时，如果恰好完全反应，则废液中的溶质是氯化钙，如果稀盐酸过量，则废液中的溶质是氯化钙和氯化氢．
故填：氯化钙，或氯化钙和氯化氢．
【作出猜想】
小红认为废液中溶质只有 CaCl₂，还可能含有的溶质是氯化氢．
故填：氯化氢．
【实验与结论】
（1）实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）小红的实验不能证明她的猜想，因为氯化氢溶液显酸性，不能使酚酞试液变色，因此即使废液中含有氯化氢，也不能使酚酞试液变红色．
故填：不能，因为氯化氢溶液显酸性，不能使酚酞试液变色．
（4）设计的实验是：实验步骤：取适量废液于试管中，向试管中加入锌粒；
实验现象：产生气泡；
实验结论：废液中含有氯化钙和氯化氢．
故填：实验步骤：取适量废液于试管中，向试管中加入锌粒；
实验现象：产生气泡；
实验结论：废液中含有氯化钙和氯化氢．
【反思与拓展】
（1）若实验证明了废液中含有氯化钙和氯化氢，向废液中加入过量的碳酸钙，反应完成后过滤、蒸发就可得到纯净的氯化钙固体，或者蒸发废液，蒸发过程中，氯化氢不断挥发，因此也可得到纯净的氯化钙固体．
故填：蒸发废液．
（2）实验步骤、实验现象、实验结论是：实验步骤：取两支相同的试管，分别加入相同质量、相同形状的碳酸钙和相同体积、相同质量分数的稀盐酸，再向其中一只试管中加入适量的废液下沉积的不溶物；
实验现象：两支试管中产生气泡的速率相同；
实验结论：废液下沉积的不溶物不是制取二氧化碳反应的催化剂．
故填：实验步骤：取两支相同的试管，分别加入相同质量、相同形状的碳酸钙和相同体积、相同质量分数的稀盐酸，再向其中一只试管中加入适量的废液下沉积的不溶物；
实验现象：两支试管中产生气泡的速率相同．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．