Question

4．某同学在学完《分子和原子》后，对．教材中所示的实验进行了如图所示的改进：

（1）在小试管中加入2～3片氢氧化钠固体的作用是氢氧化钠与水反应放热，加快氨气的挥发．
（2）滴入2～3滴浓氨水后，在C处可观察到的现象是酚酞滤纸条变成红色．
（3）改进后的装置除操作简单、现象明显、药品用量少、省时等优点外，还有一个显著的
优点是防止空气污染．
某同学在实验结束进行废液处理时，将氢氧化钠溶液、石灰水和盐酸倒入同一洁净的烧杯中，当他用手接触烧杯壁时，感觉到烧杯“发热”．这一现象引起了他的注意．为了解这三种物质之间的反应情况，他决定从反应后溶液中溶质的组成入手进行探究．
（4）他对反应后溶液中溶质的组成作出了两种合理的假设．
假设①：溶质为NaCl、CaCl₂
假设②：溶质为NaCl、CaCl₂、NaOH、Ca（OH）₂
请你再补充一种合理的假设．
假设③：溶质为NaCl、CaCl₂、HCl．
（5）如果假设③成立，请你根据下表要求，设计一个实验方案进行验证．

实验步骤及操作方法	实验现象	结     论
		假设③成立

（6）比较三种假设，能说明该同学作出假设的理由是当酸和碱恰好完全中和时所得溶液中的溶质就只有氯化钙和氯化钠．

Answer 1

分析 （1）根据氢氧化钠固体的性质进行分析，氢氧化钠溶于水放热；
（2）根据碱会使酚酞变红进行分析，氨水呈碱性；
（3）根据氨气有刺激性的气味进行分析；
（4）酸和碱反应时有可能酸碱恰好完全中和，也可能碱过量或酸过量，当恰好完全中和时假设①正确，当碱过量时假设②正确，所以假设③应该是酸过量时的情况；
（5）假设③的特征是溶液显酸性，所以可以用紫色石蕊溶液检验；
（6）做出假设①的理由是酸碱有可能恰好中和；做出假设②的理由是碱过量．

解答 解：（1）氢氧化钠固体遇到水，会发出热量，加快了氨气的挥发，缩短反应时间；故为：氢氧化钠溶于水时会放出大量的热，加快氨气的挥发；
（2）碱会使酚酞变红色，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，故为：酚酞滤纸条变成红色；
（3）氨气会污染空气，气球会将氨气收集，故为：防止空气污染；
（4）假设①为酸碱恰好中和后的生成物，假设②是碱过量时的情况，所以提出的假设③应该是酸过量时的情况，也就是溶液中含有生成的氯化钙、氯化钠和剩余的盐酸．
故为：NaCl、CaCl₂、HCl；
（5）因溶液显酸性，所以可以用紫色石蕊溶液进行检验．故为：

实验步骤及操作方法	实验现象	结     论
取少量样品于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液	溶液显红色	假设③成立

（6）当酸和碱恰好中和时，生成物中只有氯化钠和氯化钙，当碱过量时，生成物中有氯化钙，氯化钠，氢氧化钠和氢氧化钙．
故为：假设①：当酸和碱恰好完全中和时所得溶液中的溶质就只有氯化钙和氯化钠；假设②：当盐酸的量少时，氢氧化钠和氢氧化钙过量就会出现这种溶质组合．
故答案为：
（1）氢氧化钠与水反应放热，加快氨气的挥发；
（2）酚酞滤纸条变成红色；
（3）防止空气污染；
（4）NaCl、CaCl₂、HCl；
（5）实验步骤及操作方法：取少量样品于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液； 实验现象：溶液显红色；
（6）当酸和碱恰好完全中和时所得溶液中的溶质就只有氯化钙和氯化钠．

点评 解答本题容易出错的地方是反应后溶液中溶质的判断，先看反应后的生成物，再还需要考虑反应物是否过量问题．