Question

10．探究1．物质的回收和利用
某化学探究小组的同学从实验废液中回收铜，得到的铜粉样品中含有少量的铁粉．为了除去铁粉，同学们设计了两个实验方案：
方案一：铜样品$→_{充分反应}^{加入过量稀盐酸}$过滤→洗涤→干燥

方案二：铜样品$→_{充分反应}^{加入过量硫酸铜溶液}$过滤→洗涤→干燥
（1）对于上述两个方案，你的评价是：两个方案都正确．（写一条）
（2）写出其中的一个反应化学方程式：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，或CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄．
（3）在干燥时，有同学提出用酒精灯加热将铜粉烘干．小明马上提出反对意见，其理由是2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO（用化学方程式表示出来）．
探究2：物质的鉴别和提纯
实验操作考试时，小王同学用稀盐酸、BaCl₂溶液、酚酞溶液来检验四瓶无标签的溶液：Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄、澄清石灰水．
（1）请你帮助小王同学完成澄清石灰水的鉴别：

实验方法	实验现象	实验结论
取适量溶液于试管中，滴加酚酞试液，再滴加过量稀盐酸	溶液先变红色，后变成无色，不产生气泡	原溶液是澄清石灰水

（2）实验结束后，他将废液倒入同一烧杯中，发现废液为红色且呈浑浊状态，则使废液呈红色的离子是OH^-（写离子符号）．废液中一定不含有的溶质是HCl（写化学式）．
（3）小王同学想提纯烧杯中含有的氯化钠，他提出以下方案：
①加入过量的BaCl₂溶液，
②加入过量的Na₂CO₃溶液，其目的是除去可能存在的Ca（OH）₂、CaCl₂和过量的BaCl₂．
③过滤，
④向滤液中逐滴加入盐酸至溶液由红色刚好变成无色为止，其目的是除去可能存在的NaOH和过量的Na₂CO₃；
⑤蒸发结晶，即得氯化钠．
（4）写出上述实验过程中的一个有沉淀生成的化学方程式：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．

Answer 1

分析 探究1：
铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；
加热条件下，铜能和空气中的氧气反应生成氧化铜；
探究2：
氢氧化钙溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，能和稀盐酸反应生成氯化钙和水；
碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠；
稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳．

解答 解：探究1．
（1）上述两个方案都正确，都能够达到实验目的．
故填：两个方案都正确．
（2）铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄．
故填：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，或CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄．
（3）其理由是加热条件下，铜能和空气中的氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
故填：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
探究2：
（1）实验过程如下表所示：

实验方法	实验现象	实验结论
取适量溶液于试管中，滴加酚酞试液，再滴加过量稀盐酸	溶液先变红色，后变成无色，不产生气泡	原溶液是澄清石灰水

（2）实验结束后，他将废液倒入同一烧杯中，发现废液为红色且呈浑浊状态，则使废液呈红色的离子是OH^-，废液中一定不含有的溶质是HCl，这是因为稀盐酸能和显碱性物质发生化学反应．
故填：OH^-；HCl．
（3）②氢氧化钙和稀盐酸、碳酸钠反应后可能有剩余，氯化钙和碳酸钠反应后可能有剩余，因此加入过量的Na₂CO₃溶液，其目的是除去可能存在的Ca（OH）₂、CaCl₂和过量的BaCl₂．
故填：Ca（OH）₂、CaCl₂．
④向滤液中逐滴加入盐酸至溶液由红色刚好变成无色为止，其目的是除去可能存在的NaOH（碳酸钠和氢氧化钙反应生成）和过量的Na₂CO₃．
故填：溶液由红色刚好变成无色；可能存在的NaOH和过量的Na₂CO₃．
（4）上述实验过程中，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2 NaCl．
故填：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2 NaCl．

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．