Question

20．丽丽的爸爸旅游归来，带回一些钟乳硒石块送给了她．丽丽和同学们想验证钟乳石的主要成分是碳酸盐，于是她们将其中一块钟乳石带进实验室进行探究．
（1）请你帮助丽丽完成以下探究方案．

实验操作	预期的实验现象	实验结论
①取一小块钟乳石于试管中，向试管中加稀盐酸观察现象． ②将产生的气体通入澄清的石灰水，观察现象．	有气泡生成 有白色沉淀生成	钟乳石的主要成分是碳酸盐

（2）查阅资料得知钟乳石的主要成分是碳酸钙（假设杂质不溶于水且不与酸发生反应）．上述预期的实验现象中有气泡生成的反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（3）实验后，为了防止废液腐蚀下水管道或对水质产生不良影响，丽丽将所有的废液倒入了一个洁净的烧杯中．她取样测定了废液的酸碱性，你认为她选择的试剂可以是石蕊溶液（或pH试纸）．测试后得知该废液显酸性，则烧杯中废液的溶质是氯化钙和氯化氢（或CaCl₂和HCl）．
（4）丽丽向烧杯中的废液里加入过量的①（填序号）能使废液呈中性，过滤后才可安全排放．
①碳酸钙    ②熟石灰    ③生石灰    ④氢氧化钠．

Answer 1

分析 （1）钟乳石的主要成分是碳酸盐，根据碳酸根离子会与稀盐酸反应，生成二氧化碳气体，二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊检验；
（2）根据碳酸钙会与稀盐酸反应，生成二氧化碳气体、水和氯化钙，写出反应的方程式；
（3）根据测定溶液酸碱性的方法：石蕊试液、pH试纸等；通过结论溶液呈现酸性，分析反应的程度及溶液中的溶质成分；
（4）根据加入的试剂能够和盐酸反应且有明显的现象，过量时也不会影响溶液的酸碱性分析．

解答 解：（1）检验碳酸根离子的方法为：加入稀盐酸，碳酸根离子会和稀盐酸反应，生成二氧化碳气体，二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊；
（2）碳酸钙会与稀盐酸反应，生成二氧化碳气体、水和氯化钙，反应的方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（3）测定废液的酸碱性可以通过石蕊试液变成红色或蓝色、不变色等来证明，也可以用pH试纸测定溶液的pH是大于7、小于7还是等于7来证明；因为测定后的溶液显酸性，说明盐酸过量，同时溶液中还有生成的氯化钙；
（4）熟石灰、生石灰和氢氧化钠都能够和盐酸反应，但无现象，无法观察反应的程度；而碳酸钙和盐酸反应产生气泡，等没有气泡产生时，说明反应完，若碳酸钙过量会沉淀下来，不会影响溶液的酸碱性，故选择①．
故答案为：（1）

实验操作	预期的实验现象
①稀盐酸 ②将产生的气体通入澄清的石灰水，	气泡 澄清石灰水变浑浊

（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）石蕊溶液（或pH试纸）  氯化钙和氯化氢（或CaCl₂和HCl）；
（4）①．

点评 本题是有关碳酸钙离子的检验及溶液的酸碱性检验、除杂等的考查，根据碳酸钙离子的检验方法及除杂的原则是解决问题的关键．