Question

15．某化学兴趣小组学习酸、碱、盐性质后，通过实验对硫酸、氢氧化钙的化学性质进行了验证和总结，如图所示“”表示物质两两之间能发生化学反应．请根据图，回答问题．
总结一：硫酸的化学性质

①写出氧化铁与硫酸的化学方程式Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
②补充一个实验，完善硫酸的化学性质，X可以是Na₂CO₃（用化学式表示）．
③能发生中和反应的化学方程式H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O．．
④为测定某硫酸中溶质的质量分数，甲同学取该硫酸样品50g，向其中加入过量锌粒，充分反应后收集到0.2克氢气，请完成下列计算与分析：
Ⅰ．收集到的氢气是：0.1 mol
Ⅱ．计算：该硫酸中溶质的质量分数．19.6%（根据化学方程式计算于上方空白处）
总结二：氢氧化钙的化学性质

（已知：CaCl₂溶液呈中性，CaCl₂+Na₂CO₃→CaCO₃↓+2NaCl）
⑤乙同学将酚酞试液滴入氢氧化钙溶液中，观察到溶液变红，得出结论：氢氧化钙溶液呈碱性（填“酸性”、“碱性”或“中性”）．
⑥丙同学将过量的稀盐酸加入到乙同学所得溶液中，观察到红色褪去，此时所得溶液中含有的溶质有氯化钙和氯化氢（酸碱指示剂除外）．请设计实验证明盐酸过量：向溶液中滴加石蕊试液，若变红，则证明盐酸过量，
⑦丁同学将碳酸钠溶液加入滴有酚酞的氢氧化钙溶液中，充分反应后，观察到的
现象：产生白色沉淀； 反应后溶液中的溶质有氢氧化钠．

Answer 1

分析 （1）根据氧化铁与硫酸的化学反应正确书写化学方程式；
（2）根据酸的化学性解答；
（3）根据要求正确书写化学方程式；
（4）Ⅰ．根据氢气的质量来计算氢气的物质的量；
Ⅱ．根据化学方程式计算；
（5）根据能使酚酞变红色的溶液显碱性解答；
（6）根据氢氧化钙与盐酸反应的化学方程式，以及反应物是否有剩余等解答；
（7）根据实验现象来确定溶液成分．

解答 解：（1）氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）根据酸的化学性质X为能与硫酸反应的盐；
（3）图中能发生中和反应的是氢氧化钠与稀硫酸，反应的化学方程式：H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O；
（4）Ⅰ解：氢气的物质的量：0.2g÷2g/mol=0.1mol；
Ⅱ、解：设硫酸中溶质的质量为x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
        98                   2
         x                  0.2g
$\frac{98}{2}=\frac{x}{0.2g}$
x=9.8g
酸中溶质的质量分数：$\frac{9.8g}{50g}×100%$=19.6%；
（5）能使酚酞变红色的溶液显碱性；
（6）氢氧化钙与盐酸反应生成了氯化钙和水，所加盐酸过量，故所得溶液中含有的溶质有氯化钙和氯化氢；可向溶液中滴加石蕊试液，若变红，则证明盐酸过量；
（7）丁同学将碳酸钠溶液加入氢氧化钙溶液中，充分反应后，生成了氢氧化钠和碳酸钙沉淀，故可看到产生白色沉淀，反应后溶液中的溶质有氢氧化钠．
答案：（1）Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）Na₂CO₃（能与硫酸反应的盐）；
（3）H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O；
（4）Ⅰ、0.1mol；
Ⅱ、19.6%；
（5）碱性；
（6）氯化钙和氯化氢；向溶液中滴加石蕊试液，若变红，则证明盐酸过量；
（7）产生白色沉淀；氢氧化钠．

点评 解答本题关键是要知道酸碱指示剂遇到酸和碱变色情况，熟悉方程式的书写注意事项．