Question

20．為探究氫氧化鈣溶液和稀鹽酸反應(yīng)所得溶液中溶質(zhì)的成分，同學(xué)們通過測(cè)定了反應(yīng)后溶液的pH，得到了如圖所示的pH曲線，請(qǐng)回答：

（1）由圖1可知該實(shí)驗(yàn)操作是將稀鹽酸滴加到另一種溶液中；
（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，取a、b、c三處反應(yīng)后的溶液于三個(gè)燒杯中，但是忘了做標(biāo)記，同學(xué)們通過設(shè)計(jì)方案（不再用測(cè)定pH的方法），探究三種樣品分別屬于哪處溶液．
【查閱資料】CaCl₂溶液顯中性，CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl．
【探究過程】
①分別取少量樣品于三支試管中，加入酚酞試液，觀察到其中一支試管內(nèi)出現(xiàn)溶液由無(wú)色變成紅色的現(xiàn)象．結(jié)論：該樣品是a處溶液．
②為進(jìn)一步確定b或c處溶液，又設(shè)計(jì)了如表方案：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
另取余下樣品少量于兩支試管中，分別滴加足量的Na2CO3溶液．	①只產(chǎn)生白色沉淀	該樣品為b處溶液．
	②先產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生白色沉淀	該樣品為c處溶液，并推知溶液中的陽(yáng)離子有Ca2+、H+

（4）如圖2，同學(xué)們做甲、乙、兩個(gè)中和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的探究．
①甲實(shí)驗(yàn)恰好中和，則該溶液中的溶質(zhì)是CaCl₂（化學(xué)式）．
②取乙反應(yīng)后的溶液60.0g，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)26.5%的Na₂CO₃溶液，如圖2丙，溶液pH的變化如圖3，請(qǐng)計(jì)算該溶液中CaCl₂的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)18.5%（寫出計(jì)算過程，精確到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液的pH變化情況來分析；
（2）考慮酸堿中和生成鹽和水，根據(jù)反應(yīng)原理來書寫；
（3）根據(jù)溶液的酸堿性以及碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)來分析．物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，可能恰好完全反應(yīng)，也可能有的反應(yīng)物有剩余；合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷物質(zhì)的組成情況．
（4）①根據(jù)鹽酸和氫氧化鈣的反應(yīng)進(jìn)行分析；
②反應(yīng)后的溶液是氯化鈣溶液，和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行分析計(jì)算；

解答 解：（1）由圖象可知，該溶液的pH由大到小，說明是向堿溶液中滴加酸，故填：稀鹽酸；
（2）因?yàn)闅溲趸�鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水；故其化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；
（3）【探究過程】
①根據(jù)圖可知：a處的溶液顯堿性，加入酚酞試液，觀察到其中一支試管內(nèi)出現(xiàn)溶液由無(wú)色變成紅色的現(xiàn)象；故填：溶液由無(wú)色變成紅色；
②根據(jù)圖可知：b處溶液為氫氧化鈣與稀鹽酸恰好反應(yīng)，生成氯化鈣中性溶液；而c處的溶液顯酸性，溶液中的溶質(zhì)是氯化鈣和氯化氫，其中的陽(yáng)離子是鈣離子和氫離子，溶液顯酸性，加入碳酸鈉后，先與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，當(dāng)鹽酸完全反應(yīng)后再與氯化鈣反應(yīng)生成白色沉淀；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
	只產(chǎn)生白色沉淀
	先產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生白色沉淀	Ca2+、H+

（4）①鹽酸和氫氧化鈣的反應(yīng)生成氯化鈣和水，恰好中和后，溶液中的溶質(zhì)只有氯化鈣，故答案為：CaCl₂；
②由圖可知，碳酸鈉溶液的量到70g時(shí)，反應(yīng)正好完成；氯化鈣和碳酸鈉的反應(yīng)生成碳酸鈣和水，據(jù)題意，設(shè)參加反應(yīng)的CaCl₂的質(zhì)量為x，則
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl    
111     106
 x     40g×26.5%
則$\frac{111}{x}=\frac{106}{40g×26.5%}$，解得：x=11.1g
該CaCl₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{11.1g}{60g}$×100%≈18.5% 
故答案為：
（1）稀鹽酸；（2）Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；
（3）①溶液由無(wú)色變成紅色．②

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
	只產(chǎn)生白色沉淀
	先產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生白色沉淀	Ca2+、H+．

（4）①CaCl₂．②18.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了堿的化學(xué)性質(zhì)，學(xué)生應(yīng)熟悉堿的通性，并能利用信息結(jié)合堿的性質(zhì)來解決問題，（1）中反應(yīng)與圖象相結(jié)合，明確圖象中曲線的變化是解答的關(guān)鍵．