Question

6．某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂，因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究．
【提出问题】该烧杯中溶液的溶质是什么？
【猜想与假设】猜想一：只有CaCl₂；
猜想二：CaCl₂和HCl；
猜想三：含有CaCl₂、Ca（OH）₂；
猜想四：含有CaCl₂、Ca（OH）₂、HCl．
同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是稀盐酸与氢氧化钙在溶液中不能共存．
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
【进行实验】同学们设计可如下不同的实验方案，证明猜想二是成立的．请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象．

方案	实验步骤	实验现象
方案一	取少量溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液	紫色石蕊溶液变红色
方案二	取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液	黑色粉末逐渐溶解，溶液变蓝色

【反思交流】
要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl₂，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的碳酸钙，然后过滤，该除杂原理用化学方程式表示为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 【猜想】向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后，氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水，发现忘记了滴加酸碱指示剂，两者可能恰好完全反应，也可能是稀盐酸过量，也可能是氢氧化钙有剩余，进行分析解答．
【进行实验】实验目的是验证证明猜想二是成立的，即验证溶液中含有稀盐酸．结合紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红，遇碱性溶液变蓝，酸能与金属氧化物、活泼金属、碳酸盐等反应，进行分析解答．
【反思交流】要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl₂，需要除去杂质，即除去稀盐酸，结合除杂质题至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质，进行分析解答．

解答 解：【猜想】向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后，氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水，发现忘记了滴加酸碱指示剂，两者可能恰好完全反应，也可能是稀盐酸过量，也可能是氢氧化钙有剩余，则猜想二可能是CaCl₂和HCl．
同学们讨论后一致认为猜想四不合理，是因为稀盐酸与氢氧化钙在溶液中不能共存．
【进行实验】实验目的是验证证明猜想二是成立的，即验证溶液中含有稀盐酸．
方案一：取少量溶液于试管中，稀盐酸显酸性，滴加紫色石蕊溶液，会观察到紫色石蕊溶液变红色．
方案二：取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液，氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，会观察到黑色粉末逐渐溶解，溶液变蓝色．
【反思交流】要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl₂，需要除去杂质，即除去稀盐酸，可加入过量的碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，然后过滤，该除杂原理用化学方程式表示为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故答案为：【猜想】CaCl₂和HCl；稀盐酸与氢氧化钙在溶液中不能共存；
【进行实验】

方案	实验步骤	实验现象
方案一		紫色石蕊溶液变红色
方案二		黑色粉末逐渐溶解，溶液变蓝色

【反思交流】碳酸钙，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

点评 本题难度不大，考查溶液成分的实验探究，熟练掌握中和反应的原理、酸的化学性质、化学方程式的书写方法等并能灵活运用是正确解答本题的关键．