Question

15．小鹏与小明做完酸、碱、盐相关性质实验后，很感兴趣地把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合一起，看到有大量气泡生成．他们对反应后溶液中溶质的成分很好奇，请你与他们一起进行探究．
【提出问题】反应后溶液中溶质的成分是什么？
【猜想假设】猜想①：Na₂SO₄、Na₂CO₃；猜想②：Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaOH：猜想③：Na₂SO₄、H₂SO₄、Na₂CO₃；猜想④：Na₂SO₄、H₂SO₄；猜想⑤：Na₂SO₄
上述猜想中，你认为不合理的是猜想③（填序号）．
【实验探究】
（1）小鹏取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液，发现溶液颜色不变，据此，他认为猜想⑤是正确的．你认为他的结论是不合理（填“合理”或“不合理”）的，理由是无色酚酞试液遇酸性或中性溶液均不变色．
（2）小明向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液，振荡，溶液变蓝．该反应的化学方程式是CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
【实验结论】根据上述实验探究，你认为猜想④（填序号）是正确的．
【拓展应用】
（1）工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放，这样做的意义是防止污染水体（或防止腐蚀铁质下水道等）．（答一点即可）．
（2）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是否过量．
（二）某混合物中含有碳酸钙和氯化钙，取该混合物6g，向其中加入一定质量的质量分数为10%的稀盐酸，恰好完全反应，产生2.2g气体．（假设气体全部逸出）．试计算所加盐酸溶液的质量？

Answer 1

分析 【猜想假设】
根据碳酸钠和硫酸能反应，不能共存解答；
【实验探究】
（1）根据硫酸钠溶液和硫酸溶液，不能使无色酚酞变色解答；
（2）稀硫酸的溶液显酸性，能和氧化铜反应，溶液变蓝，说明溶液中有硫酸并写出化学方程式；
【实验结论】碳酸钠的溶液显碱性，稀硫酸的溶液显酸性，滴加无色酚酞，发现溶液颜色无变化，排除①②，向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液，振荡，溶液变蓝，排除⑤；
【拓展应用】根据酸碱反应解答．
（二）根据生成二氧化碳的质量可以求出氯化氢的质量，从而可以计算稀盐酸的质量．

解答 解：
【猜想假设】
稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合一起反应时，如果稀硫酸滴加过快，稀硫酸和碳酸钠反应，开始也会产生气泡，有二氧化碳生成，有可能没把氢氧化钠消耗完，稀硫酸已经没有了，故②合理；碳酸钠和硫酸能反应，不能共存，故③不合理；
【实验探究】
（1）取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞，发现溶液颜色无变化，说明溶液中无碳酸钠和氢氧化钠，故④⑤都符合，因此小鹏的结论是不合理，理由是④Na₂SO₄、H₂SO₄也不能使无色酚酞变色；
（2）向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液，振荡，溶液变蓝．说明溶液中有硫酸，反应的化学方程式为：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
【实验结论】碳酸钠的溶液显碱性，稀硫酸的溶液显酸性，滴加无色酚酞，发现溶液颜色无变化，排除①②，向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液，振荡，溶液变蓝，排除⑤；故④是正确的；
【拓展应用】
（1）实验室的酸性废水必须处理至中性再排放可以减少水的污染．
（2）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是否过量
（二）设氯化氢的质量为x
 CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
       73              44
       x             2.2g
$\frac{73}{x}=\frac{44}{2.2g}$
x=3.65g
所加稀盐酸的质量=$\frac{3.65g}{10%}$=36.5g
答案：
（一）【猜想假设】③
【实验探究】不合理　  无色酚酞试液遇酸性或中性溶液均不变色
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
【实验结论】④
【拓展应用】（1）防止污染水体（或防止腐蚀铁质下水道等）   （2）反应物是否过量
（二）所加盐酸溶液的质量为36.5g

点评 本题主要考查化学实验方案的设计与评价，根据物质的性质和物质间的反应规律，学会运用猜想与事实验证的方法和技巧处理实验问题．