Question

15．小鵬與小明做完酸、堿、鹽相關(guān)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)后，很感興趣地把稀硫酸、氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液混合一起，看到有大量氣泡生成．他們對反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分很好奇，請你與他們一起進(jìn)行探究．
【提出問題】反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分是什么？
【猜想假設(shè)】猜想①：Na₂SO₄、Na₂CO₃；猜想②：Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaOH：猜想③：Na₂SO₄、H₂SO₄、Na₂CO₃；猜想④：Na₂SO₄、H₂SO₄；猜想⑤：Na₂SO₄
上述猜想中，你認(rèn)為不合理的是猜想③（填序號）．
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）小鵬取少量該溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)溶液顏色不變，據(jù)此，他認(rèn)為猜想⑤是正確的．你認(rèn)為他的結(jié)論是不合理（填“合理”或“不合理”）的，理由是無色酚酞試液遇酸性或中性溶液均不變色．
（2）小明向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入適量該溶液，振蕩，溶液變藍(lán)．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)探究，你認(rèn)為猜想④（填序號）是正確的．
【拓展應(yīng)用】
（1）工廠與實(shí)驗(yàn)室的酸性廢水必須處理至中性再排放，這樣做的意義是防止污染水體（或防止腐蝕鐵質(zhì)下水道等）．（答一點(diǎn)即可）．
（2）在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時(shí)，除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物是否過量．
（二）某混合物中含有碳酸鈣和氯化鈣，取該混合物6g，向其中加入一定質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生2.2g氣體．（假設(shè)氣體全部逸出）．試計(jì)算所加鹽酸溶液的質(zhì)量？

Answer 1

分析 【猜想假設(shè)】
根據(jù)碳酸鈉和硫酸能反應(yīng)，不能共存解答；
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）根據(jù)硫酸鈉溶液和硫酸溶液，不能使無色酚酞變色解答；
（2）稀硫酸的溶液顯酸性，能和氧化銅反應(yīng)，溶液變藍(lán)，說明溶液中有硫酸并寫出化學(xué)方程式；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】碳酸鈉的溶液顯堿性，稀硫酸的溶液顯酸性，滴加無色酚酞，發(fā)現(xiàn)溶液顏色無變化，排除①②，向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入適量該溶液，振蕩，溶液變藍(lán)，排除⑤；
【拓展應(yīng)用】根據(jù)酸堿反應(yīng)解答．
（二）根據(jù)生成二氧化碳的質(zhì)量可以求出氯化氫的質(zhì)量，從而可以計(jì)算稀鹽酸的質(zhì)量．

解答 解：
【猜想假設(shè)】
稀硫酸、氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液混合一起反應(yīng)時(shí)，如果稀硫酸滴加過快，稀硫酸和碳酸鈉反應(yīng)，開始也會產(chǎn)生氣泡，有二氧化碳生成，有可能沒把氫氧化鈉消耗完，稀硫酸已經(jīng)沒有了，故②合理；碳酸鈉和硫酸能反應(yīng)，不能共存，故③不合理；
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）取少量該溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞，發(fā)現(xiàn)溶液顏色無變化，說明溶液中無碳酸鈉和氫氧化鈉，故④⑤都符合，因此小鵬的結(jié)論是不合理，理由是④Na₂SO₄、H₂SO₄也不能使無色酚酞變色；
（2）向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入適量該溶液，振蕩，溶液變藍(lán)．說明溶液中有硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】碳酸鈉的溶液顯堿性，稀硫酸的溶液顯酸性，滴加無色酚酞，發(fā)現(xiàn)溶液顏色無變化，排除①②，向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入適量該溶液，振蕩，溶液變藍(lán)，排除⑤；故④是正確的；
【拓展應(yīng)用】
（1）實(shí)驗(yàn)室的酸性廢水必須處理至中性再排放可以減少水的污染．
（2）在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時(shí)，除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物是否過量
（二）設(shè)氯化氫的質(zhì)量為x
 CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
       73              44
       x             2.2g
$\frac{73}{x}=\frac{44}{2.2g}$
x=3.65g
所加稀鹽酸的質(zhì)量=$\frac{3.65g}{10%}$=36.5g
答案：
（一）【猜想假設(shè)】③
【實(shí)驗(yàn)探究】不合理　  無色酚酞試液遇酸性或中性溶液均不變色
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】④
【拓展應(yīng)用】（1）防止污染水體（或防止腐蝕鐵質(zhì)下水道等）   （2）反應(yīng)物是否過量
（二）所加鹽酸溶液的質(zhì)量為36.5g

點(diǎn)評 本題主要考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價(jià)，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和物質(zhì)間的反應(yīng)規(guī)律，學(xué)會運(yùn)用猜想與事實(shí)驗(yàn)證的方法和技巧處理實(shí)驗(yàn)問題．