Question

【題目】某化學興趣小組的同學在做酸堿中和反應的實驗時,向盛有氫氧化鈣溶液的燒杯中加入一定量的稀鹽酸后,忘了滴加酚酞溶液,不知道鹽酸是否過量。于是他們停止滴加稀鹽酸,對燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)成分進行了探究。

[提出問題]該燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么?

[猜想與假設]猜想一:溶質(zhì)只有CaCl2

猜想二:_________________________。

猜想三:溶質(zhì)中含有CaCl2和Ca(OH)2;

猜想四:溶質(zhì)中含有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。

[交流討論]同學們討論后一致認為猜想四不合理,理由是__________(用化學方程式表示)。

[查閱資料]氯化鈣溶液呈中性。

[實驗設計]同學們設計了如下不同的實驗方案,請完成下列表格。

方案	操作步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
一	取少量燒杯內(nèi)的溶液于試管中,滴入幾滴無色酚酞溶液	酚酞不變色	猜想一正確
		酚酞變紅色	猜想三正確
二	取少量燒杯內(nèi)的溶液于試管中,逐滴加入____________溶液至過量	_____________	猜想二正確

[反思交流]方案一不能證明猜想一是否正確,理由是______________。若要完善此方案,可將酚酞溶液換成______________。

[拓展與應用]實驗證明猜想二是正確的,要使燒杯內(nèi)溶液的溶質(zhì)只含有CaCl2,需要除去雜質(zhì),其中的一種方法是向燒杯中加入過量的__________,然后過濾。

[拓展延伸]在發(fā)生化學反應的過程中還伴隨著溫度的變化。室溫下,將稀鹽酸慢慢滴入裝有氫氧化鈣溶液的燒杯中,利用溫度計測出燒杯中溶液的溫度,溶液的溫度隨加入稀鹽酸的質(zhì)量而變化的曲線如圖所示:

（1）由圖可知,鹽酸與氫氧化鈣溶液發(fā)生的中和反應是_____________(填“吸熱”“放熱”或“無熱量變化”)反應。

（2）向A點對應的溶液中加入紫色石蕊溶液,溶液呈_____________色。

（3）B點對應的溶液中的溶質(zhì)是_______________(填化學式)。

（4）B到C的過程中溶液的pH逐漸________________(填“增大”“減小”或“無變化”)。

Answer 1

【答案】溶質(zhì)中含有CaCl2和HCl 碳酸鈉 開始有氣泡產(chǎn)生,后來有白色沉淀生成(答案合理即可) 鹽酸和氯化鈣的混合溶液也不能使酚酞溶液變色 紫色石蕊溶液 碳酸鈣 放熱 藍 CaCl2 減小

【解析】

[猜想與假設]氫氧化鈣和鹽酸反應生成了氯化鈣和水，根據(jù)反應的程度進行猜想，若恰好反應，則溶液中的溶質(zhì)只有氯化鈣，若稀鹽酸過量，則溶液中的溶質(zhì)為CaCl2和HCl，若氫氧化鈣過量，則溶液中的溶質(zhì)為CaCl2和Ca(OH)2。

故填：溶質(zhì)中含有CaCl2和HCl。

[交流討論]同學們經(jīng)過討論后一致認為猜想Ⅳ不合理，理由是氫氧化鈣和稀鹽酸不能共存，反應的方程式為：。

故填：。

[實驗設計]

方案二、取少量燒杯內(nèi)的溶液于試管中,逐滴加入碳酸鈉溶液至過量，開始有氣泡產(chǎn)生,后來有白色沉淀生成，證明溶液中含有鹽酸和氯化鈣，即猜想二正確，因為碳酸鈉能與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，碳酸鈉能與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀。

故填：碳酸鈉；開始有氣泡產(chǎn)生,后來有白色沉淀生成。

[反思交流]方案一不能證明猜想一是否正確,理由是：鹽酸顯酸性也不能使酚酞變紅，不能證明溶液中是否含有鹽酸。若要完善此方案,可將酚酞溶液換成紫色石蕊溶液，如果紫色石蕊溶液不變色，則證明溶液中不含有鹽酸，即猜想一正確。

故填：鹽酸和氯化鈣的混合溶液也不能使酚酞溶液變色；紫色石蕊溶液。

[拓展與應用]實驗證明猜想二是正確的,要使燒杯內(nèi)溶液的溶質(zhì)只含有CaCl2,需要除去雜質(zhì),其中的一種方法是向燒杯中加人過量的碳酸鈣，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，碳酸鈣難溶于水，然后過濾除去過量碳酸鈣。

故填：碳酸鈣。

[拓展延伸] （1）由圖可知,AB段溫度升高，說明鹽酸與氫氧化鈣溶液發(fā)生的中和反應是放熱反應。故填：放熱；

（2）A點反應才剛開始，溶液中氫氧化鈣過量，向A點對應的溶液中加人紫色石蕊溶液,溶液呈藍色。故填：藍；

（3）B點溫度達到最高，表示氫氧化鈣和稀鹽酸恰好完全反應，氫氧化鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，B對應的溶液中的溶質(zhì)是CaCl2。故填：CaCl2；

（4）B點之后鹽酸過量，B到C的過程中不斷加入稀鹽酸，溶液的酸性增強，溶液的pH逐漸減小。故填：減小。