Question

12．小亮在做“酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中滴加盐酸前忘了加入指示剂，
导致无法判断该中和反应进行的程度．于是他对所得溶液的溶质成分进行探究．
（1）写出该中和反应的化学反应方程式：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O．
（2）探究所得溶液的溶质成分．[提出猜想]
猜想一：可能是CaCl₂和 Ca（OH）₂，猜想二：可能只有CaCl₂猜想三：可能是CaCl₂和HCl．
[实验验证]
资料氯化钙溶液呈中性
（1）用试管取该溶液1-2mL，滴入1-2滴无色酚酞试液，振荡，实验现象溶液无明显变化．
结论：猜想一不正确
（2）取该溶液少量于另一只试管中逐滴滴入碳酸钠溶液至过量．实验现象先有气体产生，后产生沉淀．
结论：猜想二不正确，猜想三正确．写出本实验涉及的相关化学方程式Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl．
[分析与思考]
（1）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的用量．
（2）根据所学知识，验证烧杯中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成实验ac．（填序号） 
a、PH试纸   b、铜    c、紫色石蕊试液      d、硝酸银溶液
（3）烧杯中的溶液未处理直接倒入下水道可能造成的危害是腐蚀铁质下水管（写一条）．要处理烧杯中的溶液，使其溶质只含有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的石灰石．

Answer 1

分析 Ⅰ、根据氢氧化钙和盐酸反应生成了氯化钙和水写出反应的方程式；
Ⅱ、【猜想】根据反应的程度进行猜想：恰好反应、一种物质完全反应，另一种物质有剩余；
【进行实验】根据酚酞遇碱变红来进行解答；
根据碳酸钠溶液会和氯化钙反应生成沉淀，和稀盐酸反应生成二氧化碳气体进行分析解答；
【反思与拓展】（1）根据实验的结论进行发生反思；
（2）根据盐酸的性质进行分析，但注意氯化钙中也含有氯离子；
 （3）根据酸会与铁反应进行分析，根据除杂的要求及除杂的原则进行分析．

解答 解：Ⅰ、氢氧化钙和盐酸反应生成了氯化钙和水，因此反应的方程式为：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；
Ⅱ、【猜想】反应可能是恰好反应，只有氯化钙（猜想二）、也可能是一种物质完全反应，另一种物质有剩余，若氢氧化钙过量，则含有氢氧化钙和氯化钙（猜想一）；若盐酸过量，则含有盐酸和氯化钙（猜想三）；
【进行实验】因为酚酞遇碱会变红色，而结论是猜想一不正确，即不含有氢氧化钙，故观察到的现象是溶液无明显变化（或溶液不变红色）；
根据结论猜想二不正确，猜想三正确，即含有盐酸和氯化钙，其中的氯化钙溶液可以和碳酸钠溶液反应生成沉淀，稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，因为碳酸钙在盐酸存在的情况下不能以沉淀的形式析出，故碳酸钠先和盐酸反应产生气泡，再和氯化钙反应产生沉淀；碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．氯化钙和碳酸钠溶液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↓+2NaCl．
【反思与拓展】（1）因为反应可能是完全反应，也可能是其中的一种反应物过量，因此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的用量；
（2）因为烧杯内溶液中的溶质含有HCl显酸性，故用pH试纸测定pH应该小于7，能够使紫色的石蕊试液变成红色，但不能和排在氢后面的铜反应，虽然能够和硝酸银反应产生沉淀，但由于其中的氯化钙也能够和硝酸银产生相同的现象，不能选择，故选择ac；
 （3）盐酸会与铁反应而将下水道腐蚀；除去盐酸且不能引入新的杂质，还要防止过量产生新的杂质，只能加碳酸钙；
故答案为：Ⅰ、Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；
Ⅱ、【猜想】可能是CaCl₂和HCl；
【进行实验】溶液无明显变化（或溶液不变红色）；先有气体产生，后产生沉淀；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
【反思与拓展】（1）反应物的用量；（2）a c   （3）腐蚀铁质下水管（或污染水源）；石灰石（或CaCO₃）．

点评 本题考查了酸碱中和反应以及实验设计的能力．设计实验时，可以从反应后的产物和其有关的性质着手；注意氯化钙中的盐酸只能用碳酸钙除去，及检验时要注意氯离子的干扰．