题目内容

20．甲、乙同学在学完酸的化学性质后，做了如下实验：

实验结束，甲、乙同学依次将废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中，然后进行了讨论．
【观察与讨论1】甲同学在做实验时没有观察到明显现象，于是对氢氧化钙溶液和稀盐酸能发生反应表示怀疑．但乙同学认为，甲同学实验时向氢氧化钙溶液中应先滴几滴酚酞试液，再滴加适量的稀盐酸，当观察到（1）酚酞溶液由红色变为无色（或酚酞溶液红色褪去）时，就可以说明两种物质能发生反应．
【观察与讨论2】当乙同学沿废液缸内壁缓慢倾倒液体时，观察到废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀．经过讨论确定，甲、乙同学试管中废液含有的溶质分别是（2）CaCl2、HCl（3）NaCl、Na2CO3（均写化学式），才会出现上述现象．
为了科学处理试验后的废液，甲、乙同学决定对废液缸中最终废液溶质的成分进行探究．
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】甲同学猜想：废液中含有NaCl、CaCl2两种物质
乙同学猜想：废液中含有NaCl、Na2CO3两种物质
【活动与探究】甲、乙同学为了验证自己的猜想分别同时进行了如下实验：
甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液，无明显现象．
得出结论：甲猜想不成立，则 乙猜想成立．
乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加氯化钙溶液，出现白色沉淀．
得出结论：乙猜想成立，则甲猜想不成立．
【反思与评价】（4）请对甲同学由实验现象得出的结论给予评价甲同学结论不正确，甲实验只能说明废液中无氯化钙，若废液中只含有氯化钠也无明显现象，则乙同学猜想不一定成立．
【表达与交流】（5）甲、乙同学确认了最终废液中溶质的成分．你认为处理该废液的方法是向最终废液中加入氯化钙溶液（或加入酸溶液）至中性后再倒掉废液（其他答案合理即可）．

分析 （1）向氢氧化钙溶液中应先滴几滴酚酞试液，则溶液为红色，如果红色消失，则说明反应；
（2）废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，说明液体中有酸和碳酸根及钙离子；所以知甲同学的试管：CaCl2、HCl；
（3）由（2）中分析可知，乙同学的试管中：NaCl、Na2CO3
（4）由题意知，废液滴加碳酸钠溶液，“无明显现象，得出结论：甲猜想不成立，则乙猜想成立”，如果只有氯化钠也无现象；
（5）因为废液中有碱性物质碳酸钠，所以要中和碱性．

解答 解：（1）酚酞溶液遇碱性溶液，会变红；而在中性或酸性溶液中，无色；酚酞溶液可鉴别碱是否被中和；
（2）废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，又由图知：①盐酸和氢氧化钙溶液生成氯化钙和水，②盐酸和碳酸钠生成氯化钠和水和二氧化碳；另外还应考虑盐酸和碳酸钠过量；
（3）对甲同学由实验现象得出的结论给予评价：甲同学结论不正确，甲实验只能说明废液中无氯化钙，若废液中只含有氯化钠也无明显现象，则乙同学猜想不一定成立；
（4）向其中滴加碳酸钠溶液，无明显现象说明原溶液中无氯化钙溶液，从而推出甲猜想错误；
如果溶液中只有氯化钠溶液无碳酸钠溶液时，滴加碳酸钠溶液也无现象，故无法证明乙猜想正确．
（5）处理该废液的方法：向最终废液中加入氯化钙溶液（或加入酸溶液）至中性后再倒掉废液．
故答案为：（1）酚酞溶液由红色变为无色（或酚酞溶液红色褪去）；
（2）CaCl2、HCl；
（3）NaCl、Na2CO3；
（4）甲同学结论不正确，甲实验只能说明废液中无氯化钙，若废液中只含有氯化钠也无明显现象，则乙同学猜想不一定成立；
（5）向最终废液中加入氯化钙溶液（或加入酸溶液）至中性后再倒掉废液（其他答案合理即可）．

点评 本题主要考查化学实验方案的设计与评价，学会运用猜想与事实验证的方法和技巧处理实验问题．

练习册系列答案
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【探究实验2】能与酸反应．
【实验方案】取少量该固体加入试管中，滴加稀盐酸．现象：②产生气泡．反应的化学方程式为：③NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑．
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【实验方案】设计实验装置如右图，并进行实验．
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结论：碳酸氢钠受热有二氧化碳．水和白色固体生成．
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试写出碳酸氢钠受热发生反应的化学方程式：⑥2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．
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（3）核电站利用核燃料铀-235发生核裂变产生的能量发电．放射性碘（${\;}_{\;}^{131}$I）是核裂变产物之一．${\;}_{\;}^{131}$I原子核内有53个质子，78个中子，关于${\;}_{\;}^{131}$I，下列说法正确的是②③④（填序号）．
①${\;}_{\;}^{131}$I原子核外电子数为78              ②${\;}_{\;}^{131}$I的相对原子质量约为131
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