题目内容

20．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂．因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究．
Ⅰ、写出该中和反应的化学方程式：Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O．
Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分．
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【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
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性．
【进行实验】
实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡
实验现象：溶液无明显变化结论：猜想一不正确
实验步骤：取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加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
【反思与拓展】
（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）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？ac（填序号）
a．pH试纸     b．铜     c．紫色石蕊溶液       d．硝酸银溶液．

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；

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；
【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；
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；
【反思与拓展】（1）反应物的用量；（2）a c．

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．

练习册系列答案
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10．如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线图，根据曲线图回答下列问题．
①t1℃时，分别将25gA、B、C加入100g水充分搅拌，B得到的是不饱和溶液
③当A中含有少量B时，若要提纯A可采用的方法是降温结晶．
③t2℃时，将A、B、C的饱和溶液都降温到t1℃，溶液中溶质质量分数由小到大的顺序为C＜A＜B．
11．请在横线上用恰当的化学用语表示：
（1）2个氢分子2H2；
（2）氢氧根离子OH-；
（3）氯化铁中铁元素的化合价$\stackrel{+3}{Fe}$Cl3．
8．超临界流体是物质介于气态和液态之间的新状态，目前应用最广泛的是超临界二氧化碳，超临界CO2流体是一种具有和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂，被誉为“绿色环保溶剂”．下有关“超临界二氧化碳”列说法正确的是（　　）
A．它不能与石灰水反应
B．超临界二氧化碳是合成的一种新物质
C．超临界CO2流体性质特殊，但它与干冰的化学组成相同
D．超临界CO2流体是一种特殊的物质，容易燃烧
15．硫酸铜晶体常用作杀菌剂．以下是由废铜料（含铁）生产硫酸铜晶体的流程．

（1）操作 a 的名称是过滤．
（2）反应①、③的化学方程式分别为①Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；③CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
（3）已知：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．从环保和经济的角度分析，对比途径Ⅰ、Ⅱ，途径Ⅰ的优点有：不污染环境和硫酸的利用率高．
5．某同学分别将浸过食盐水的铁丝绒，浸过蒸馏水的铁丝绒和干燥的铁丝绒放入大小相同的试管A、B、C中，进行如图所示的实验，测插在烧杯里的玻璃管中水上升的高度．实验结果记录如下表
　时间/h00.51.01.52.02.53.0
　A上升高度/cm00.4　3.35.66.89.813.5
　B上升高度/cm000000.51.0
　C上升高度/cm0000000
下列说法错误的是（　　）
A．实验中可能影响铁生锈的因素之一为铁丝绒浸泡过的液体的种类
B．如果使用较细的玻璃管，则A中试管内液面上升的高度会增加
C．该试验说明铁生锈与空气和水有关．
D．继续放置一段时间后，最终C中玻璃管内液面也会上升
12．“低碳生活”倡导我们在生活中所耗用的能量，材料要尽量减少，从而减低二氧化碳的排放量．下列做法不符合“低碳生活”理念的是（　　）
A．学生的课本循环使用
B．与同学联系时多用电子邮箱、QQ等即时通讯工具，少用纸质书信或明信片
C．冬天为了取暖，把室内空调温度设置到很高
D．提倡乘坐公共交通工具、骑自行车或步行等出行方式
9．奥运会“金镶玉”等奖牌6000枚所需黄金13.04吨、银1.34吨和电解铜6.93吨．
（1）这几种金属活动性由弱到强的顺序是铜＞银＞金．我只需用一种AgNO3溶液（请填写化学式）就可以证明上述判断是正确的．判断的依据是（用化学方程式表示）Cu+2AgNO3═2Ag+Cu（NO3）2．
（2）生铁和不锈钢都是碳的合金，但它们的金属特性却不同，这是因为它们的含碳量和组成不同．
（3）将铁加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，过滤后，取固体加入稀硫酸，若有气泡产生，则所得固体中一定有铁、铜、银；若无气泡产生，则滤液中一定存在的溶质是Fe（NO3）2（写化学式）．
10．理科实验操作考试中，小明同学在做铝和稀盐酸反应时无意中加入几滴硫酸铜溶液，发现铝片表面产生气泡速率明显增快，对此他产生了兴趣．

【提出问题】硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂？硫酸铜溶液的体积对此实验有影响吗？
【设计并实验】室温下，小明将过量、表面积相同已打磨的铝片分别加入到6份30mL10%稀盐酸中，并在每份中加入不同体积的硫酸铜饱和溶液，记录获得相同体积氢气的时间，从而确定产生氢气的速率．
实验混合溶液123456
饱和硫酸铜溶液/mL00.52.551020
水/mL2019.517.5V100
（1）如表表格中V=15；
（2）写出铝和稀盐酸反应的化学方程式2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑：
（3）定量收集氢气体积可用如图c（填写字母序号）装置．
【实验现象】随着硫酸铜溶液体积的增加，产生氢气的速率先加快后明显减慢，且铝片表面附着的红色物质逐渐增加．
【结论与解释】
（4）随着硫酸铜体积的增加，反应速率明显变慢可能的原因是部分铝和硫酸铜溶液发生了置换反应；
（5）根据实验现象小明认为硫酸铜溶液不是此反应的催化剂，其原因是硫酸铜质量发生了改变且和铝发生了反应；
【实验反思】加速铝和稀硫酸反应速率还可以采取的措施是（写出一点）提高温度，增大盐酸浓度等．
【实验拓展】根据上述实验，小明认为是盐中的金属离子影响了铝和稀盐酸的反应速率；为了研究不同金属离子对反应的影响，小明同学继续实验，取过量表面积相同的铝片和30mL10%稀盐酸混合后加入不同的盐溶液，实验现象如表（加号越多，代表反应速率越快）：
实验1实验2实验3实验4实验5
加入试剂0.5mL水5%NaCl溶液5%Mg（NO3）2溶液5%FeSO4溶液5%CuSO4溶液
产生气泡速率++++++++
（6）如表中，用水进行实验的目的进行对照；；
（7）上述实验设计存有缺陷，该缺陷是铝片未经过表面打磨；实验改进后，任符合上表中的实验现象，可得到的实验结论是：
①Na+、Mg2+ 对实验效果没有明显效果；②Fe2+、Cu2+能加快铝和稀盐酸反应的速率，且Cu2+ 效果最好．

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