题目内容

6．某小组同学用盐酸和氢氧化钙进行酸和碱中和反应的探究．
（1）甲同学向装有氢氧化钙溶液的烧杯中加入盐酸，无明显现象．结论：两种物质未发生反应．
乙同学向滴有酚酞的氢氧化钙溶液的试管中慢慢滴加盐酸，溶液由红色变为无色．结论：两种物质发生了反应．反应的化学方程式为Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O．
大家认为乙的实验证明盐酸与氢氧化钙发生了中和反应．并对甲的实验继续探究．
[提出问题]甲实验后的溶液中有什么溶质？
[作出猜想]猜想一，只有CaCl2；猜想二有CaCl2和HCl；猜想三，有CaCl2和Ca（OH）2
[查阅资料]CaCl2溶液为中性．
[实验探究]为验证猜想，丙同学设计了方案1和方案2，并按方案进行实验．
方案编号方案1方案2方案3
实验操作（分别取少量甲实验后的溶液于试管中）

实验现象对比标准比色卡：pH＜7产生白色沉淀
实验结论溶液中有HCl溶液中有CaCl2
[实验结论]丙认为猜想二正确．
[实验评价]丙认为方案1的实验操作和方案二的设计中有不足之处，请任选其一说明其不足之处是方案1中使用pH试纸的操作不对．
大家讨论后方案3可证明猜想二正确，其实验中应观察到的现象为先有气体产生，后有白色沉淀生成．
[实验拓展]为节约资源和避免实验废液对环境污染，小组同学将方案1和方案3及甲实验后烧杯中剩余溶液混合（混合时未见明显现象），并对混合液中的盐分离回收，请将相关内容填入下表．
要分离的盐所用试剂主要操作
CaCl2、NaClNa2CO3，HCl混合物中加入Na2CO3溶液至不再产生沉淀，过滤，将滤液蒸发即得NaCl；将过滤后的固体加稀盐酸至不再产生气体，对溶液加热蒸发即得CaCl2
（2）请根据如图所示的实验过程和提供的数据（步骤②产生的气体全部逸出），计算实验后所得CaCl2溶液的溶质的质量分数（写出计算过程）

分析 （1）根据酚酞试液遇碱性溶液显红色以及氢氧化钙溶液和盐酸反应生成氯化钙和水进行解答；
[实验评价]根据用pH试纸测定溶液酸碱性的方法以及加AgNO3产生白色沉淀只能说明溶液中有Cl-进行解答；
根据碳酸钠溶液和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体以及碳酸钠溶液和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀进行解答；
[实验拓展]根据方案1和方案3及甲实验后烧杯中剩余溶液混合，混合时未见明显现象说明没有碳酸钠，所以这时溶液中溶质为氯化钙和氯化钠，把氯化钙和氯化钠分离可以加入过量的碳酸钠溶液，充分反应后过滤，将滤液蒸发即得NaCl；将过滤后的固体加稀盐酸至不再产生气体，对溶液加热蒸发即得CaCl2进行解答；
（2）根据二氧化碳的质量结合化学方程式可以求算出氯化钙的质量，进而可以求出氯化钙的质量分数即可．

解答 解：酚酞试液遇碱性溶液显红色，所以向滴有酚酞的氢氧化钙溶液的试管中慢慢滴加盐酸，溶液由红色变为无色，说明两种物质发生了反应，其中氢氧化钙溶液和盐酸反应生成氯化钙和水，反应的化学方程式为Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O；
[实验评价]：用pH试纸测定溶液酸碱性时不能将pH试纸直接伸入待测液中，所以方案1中使用pH试纸的操作不对；方案2中加AgNO3产生白色沉淀只能说明溶液中有Cl-，不能说明只有氯化钙；
根据碳酸钠溶液和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体以及碳酸钠溶液和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，所以方案3即证明了猜想三正确，其实验中应观察到的现象为先有气体产生，后有白色沉淀生成；
[实验拓展]：方案1和方案3及甲实验后烧杯中剩余溶液混合，混合时未见明显现象说明没有碳酸钠，所以这时溶液中溶质为氯化钙和氯化钠，把氯化钙和氯化钠分离可以加入过量的碳酸钠溶液，充分反应后过滤，将滤液蒸发即得NaCl；将过滤后的固体加稀盐酸至不再产生气体，对溶液加热蒸发即得CaCl2．
故答案为：红；Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O；
[实验评价]：方案1中使用pH试纸的操作不对；方案2中加AgNO3产生白色沉淀说明溶液中有Cl-，不能说明只有氯化钙；先有气体产生，后有白色沉淀生成；
[实验拓展]：

要分离的盐所用试剂主要操作
CaCl2、NaClNa2CO3，HCl混合物中加入Na2CO3溶液至不再产生沉淀，过滤，将滤液蒸发即得NaCl；将过滤后的固体加稀盐酸至不再产生气体，对溶液加热蒸发即得CaCl2
（2）反应中生成CO2的质量为：12g+100g+100g-207.6g=4.4g，
设原混合物中 CaCO3的质量为x，生成的CaCl2质量为y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100         111      44
x            y      4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{111}{y}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g，y=11.1g
原混合物样品中CaCl2的质量为：12g-10g=2g
所得的CaCl2不饱和溶液中溶质的质量为：2g+11.1g=13.1g
所得CaCl2溶液的溶质的质量分数：$\frac{13.1g}{207.6g}×100%$=6.3%
答：所得CaCl2溶液的溶质的质量分数为6.3%．

点评 结合课本知识和实验技能，考查了学生的分析问题，解决问题的能力；此题综合性较强，考查出学生将理论知识与实验相结合的能力，还考查学生的创新能力，是一道不错的综合题．

练习册系列答案
相关题目
7．下列物质的用途主要由物理性质决定的是（　　）
A．铝用于制造铝箔B．镁粉用于制作照明弹
C．稀盐酸用于除锈D．液氧用作火箭助燃剂
8．在“2A+3B=2C+4D”的反应中，已知8g物质A完全反应生成11g物质C和9g物质D．若A的相对分子质量为32，则物质B的相对分子质量（　　）
A．16B．32C．48D．64
5．有18.6g的NaOH和Na2CO3固体混合物，已知Na元素与C元素的质量比是23：3，把该固体全部加入到盛有100g的足量稀硫酸的烧杯中，充分反应后，烧杯里残留物质的质量是114.2g．则原NaOH和Na2CO3固体混合物中钠元素的质量是（　　）
A．9.2gB．6.9gC．4.6gD．2.3g
1．锌及其氧化物（ZnO，白色，难溶于水，溶于强酸）具有广泛的应用．
（一）锌的广泛应用
（1）锌被称之为“生命元素”．儿童、青少年如果缺锌严重，将会导致“侏儒 症”和智力发育不良．经常吃贝壳类海产品、红色肉类等含锌的食物有利补“锌”．这里的“锌”是指B．
A．单质           B．元素          C．原子         D．分子
（2）实验室用锌与稀硫酸制取氢气，反应的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．
（3）锌与铜熔合可形成“黄铜”，它属于A（选填序号）．
A．金属材料      B．无机非金属材料      C．合成材料      D．复合材料
（二）活性ZnO制取的探究
【实验方案】工业上用粗氧化锌（含少量FeO）制取活性氧化锌，其流程如下：

沉淀物Fe（OH）3Zn（OH）2Fe（OH）2
开始沉淀pH1.56.26.3
完全沉淀pH3.28.09.7
【查阅资料】一些阳离子以氢氧化物形式开始沉淀、完全沉淀时溶液的pH见上表．
【问题探究】
（4）“溶解”前将粗氧化锌粉碎成细颗粒，目的是增大接触面积，使其充分反应．
（5）“溶解”后得到的酸性溶液中含有ZnSO4、H2SO4、FeSO4．除铁池中加入适量H2O2，使Fe2+转化为Fe3+；为使溶液中Fe3+全部转化为Fe（OH）3，而Zn2+不形成Zn（OH）2，则应加入氨水控制溶液的pH的范围为1.5～3.2．
（6）“沉淀池”中的沉淀经过滤、洗涤等操作得纯净固体M，其组成为：aZnCO3•bZn（OH）2•cH2O．
确认固体M已经洗涤干净的操作是：取最后一次洗涤液，最好选择下列C，
向其中滴入无现象，则已经洗干净．
A．紫色石蕊试液     B．少量稀盐酸    C．氯化钡溶液或硝酸钡溶液空气
组成测定固体B的组成会影响制得的ZnO的活性．为确定aZnCO3•bZn（OH）2•cH2O的组成，进行如下实验（假设每步反应、吸收均完全）：

【查阅资料】aZnCO3•bZn（OH）2•cH2O受热分解生成ZnO、H2O、CO2三种产物．
（7）写出装置B中发生反应的化学方程式aZnCO3•bZn（OH）2•cH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（a+b）ZnO+（b+c）H2O+aCO2↑．
ZHEN现称取35.9g aZnCO3•bZn（OH）2•cH2O在B装置中进行完全煅烧，测得装置C和D的质量分别增重7.2g和4.4g．
【实验分析及数据处理】
（8）装置A的作用是除去空气中的H2O和CO2．
（9）根据上述数据，则生成ZnO的质量为24.3g；a：b：c=1：2：2．
（10）若没有E装置，则测得的a值偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
11．水果、蔬菜中富含的营养素是（　　）
A．维生素B．蛋白质C．糖类D．油脂
18．下列有关物质的用途错误的是（　　）
A．用稀盐酸清除铁锈B．用石墨作钻探机钻头
C．用稀有气体制作霓虹灯D．用熟石灰改良酸性土壤
15．科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”、“释放CO2”，实现碳循环（如图所示）．某化学小组的同学对此非常感兴趣，在老师的指导下，设计如图装置探究上述设想的反应原理是否可行．

（1）能证明装置A“释放CO2”的现象是C中的石灰水变浑浊；
（2）装置B在实验结束撤掉酒精喷灯时的作用是防止石灰水倒吸入装置A中热的试管内（炸裂瓶底）；；
（3）上述反应结束后，小组同学对D中固体的成分进行探究，以证明是否“捕捉”到CO2．
【猜想与假设】
D中的固体可能为：I．只有氧化钙；Ⅱ．氧化钙与碳酸钙；Ⅲ．只有碳酸钙
【进行实验】
①甲同学从D中取一定量的固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物．甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅲ成立．乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立，其理由是氧化钙与水反应生成的氢氧化钙微溶，也可能出现不溶物．
②乙同学从D中取一定量的固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁，感觉发热；继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有发现气泡产生．乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立．丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立，理由是加入的少量稀盐酸先与氢氧化钙反应，因此即使有碳酸钙，也没有气泡产生．
③丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠，他用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立，请完成他的实验报告．
实验步骤实验现象实验结论
取少量D中固体加入试管中，加水震荡，滴入无色酚酞试液，
再向试管中加入足量的稀盐酸		溶液变红
有气泡产生		猜想Ⅱ成立
（4）通过以上探究，小组同学认为科学家的设想在反应原理上是可行的．该设想的优点有ABC（填字母序号）．
A．原料易得    B．充分利用太阳能    C．释放出的CO2可作为资源加以利用．
16．常温时，该物质在不同质量的水中溶解达到饱和状态，溶质的质量与水的质量关系如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．常温时，该物质的溶解度是40g
B．D点时，该溶液已达到饱和状态
C．加溶质，能使A点状态的溶液变化到C点状态
D．图中各处溶液的溶质质量分数由小到大是A、B、C

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