Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在做氫氧化鈣與鹽酸中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，忘記滴加指示劑，因而無(wú)法判斷酸堿是否恰好完全反應(yīng)。于是他們對(duì)反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)大膽提出猜想，進(jìn)行了以下探究，請(qǐng)你和他們一起完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
Ⅰ．定性探究
【提出問(wèn)題】該溶液中的溶質(zhì)含有哪些成分？
【查閱資料】CaCl2溶液呈中性。
（1）【猜想與假設(shè)】
猜想Ⅰ：溶液中的溶質(zhì)只有；
猜想Ⅱ：溶液中的溶質(zhì)有CaCl2、HCl；
猜想Ⅲ：溶液中的溶質(zhì)有CaCl2、Ca(OH)2；
猜想Ⅳ：溶液中的溶質(zhì)有CaCl2、Ca(OH)2、HCl。
（2）經(jīng)過(guò)討論，同學(xué)們直接得出不合理的猜想是哪一種并說(shuō)出理由：。
為了驗(yàn)證余下的哪一種猜想是正確的，同學(xué)們又做了以下實(shí)驗(yàn)。
（3）【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】研究

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加酚酞溶液	溶液不變色	猜想Ⅲ不正確
②再另取少量反應(yīng)后的溶液于另一支試管中，向里面加入適量碳酸鈉	有氣泡產(chǎn)生	猜想正確

（4）操作②有氣泡生成的化學(xué)方程式為。
（5）下列曲線能夠表示所做實(shí)驗(yàn)中溶液pH變化趨勢(shì)的是 (填序號(hào))。
A.滴加鹽酸的質(zhì)量
B.滴加鹽酸的質(zhì)量
C.滴加鹽酸的質(zhì)量
D.滴加鹽酸的質(zhì)量
（6）【反思交流】
要使燒杯內(nèi)溶液的溶質(zhì)只含CaCl2 ， 需要除去雜質(zhì)，其中的一種方法是向燒杯中加入過(guò)量的 ， 然后過(guò)濾。
（7）Ⅱ．定量探究
興趣小組同學(xué)想對(duì)本地化工廠排放廢水中的HCl含量進(jìn)行了測(cè)定（不含其他酸性物質(zhì)）。取廢水5 g，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈣溶液進(jìn)行中和，如下圖所示。請(qǐng)你計(jì)算廢水中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（寫出具體的計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

【答案】
（1）CaCl2
（2）猜想Ⅳ,鹽酸和氫氧化鈣相互反應(yīng)。不能共存
（3）猜想Ⅱ正確
（4）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
（5）C
（6）碳酸鈣/石灰石/大理石
（7）解：設(shè)廢水中HCl的質(zhì)量為x，

37g氫氧化鈣溶液中含溶質(zhì)Ca（OH）2的質(zhì)量為37g×2%=0.74g

Ca（OH）2+	2HCl=CaCl2+2H2O
74	73
0.74g	x

x=0.73g

廢水中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=14.6%

答：廢水中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%。

【解析】【猜想與假設(shè)】（1）反應(yīng)可能是一種物質(zhì)完全反應(yīng)，另一種物質(zhì)有剩余：若氫氧化鈣過(guò)量，則含有氫氧化鈣和氯化鈣；若鹽酸過(guò)量，則含有鹽酸和氯化鈣；也可能是恰好反應(yīng)：只有氯化鈣；故填：CaCl2；（2）因?yàn)橄←}酸與氫氧化鈣在溶液中不能共存，所以猜想四不合理；（3）再另取少量反應(yīng)后的溶液于另一支試管中，向里面加入適量碳酸鈉，有氣泡產(chǎn)生，則證明剩余溶液中含有HCl，則猜想Ⅱ成立，猜想Ⅰ不成立；（4）碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；（5）氫氧化鈣溶液顯堿性，pH＞7，逐漸加入鹽酸，隨著反應(yīng)進(jìn)行，堿性逐漸減弱至中性，后鹽酸過(guò)量，pH＜7，故選：C；（6）要使燒杯內(nèi)溶液的溶質(zhì)只含CaCl2，需要除去雜質(zhì)，即除去稀鹽酸，可加入過(guò)量的碳酸鈣（或石灰石或大理石），碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，然后過(guò)濾；
根據(jù)反應(yīng)后物質(zhì)成分除生成物一定存在外，還要證明反應(yīng)物是否有剩余分析；根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算分析，利用方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要先寫出有關(guān)反應(yīng)方程式，根據(jù)方程式量的關(guān)系找出相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)質(zhì)量比，再?gòu)念}中找出已知物質(zhì)的質(zhì)量，利用相對(duì)質(zhì)量比與實(shí)際質(zhì)量比相等利出比例式求解，注意溶液之間的反應(yīng)，參加反應(yīng)的物質(zhì)為溶液中的溶質(zhì)，代入方程式中的質(zhì)量必須是參加反應(yīng)或生成的純凈物的質(zhì)量。