Question

3．甲、乙同學在學完酸的化學性質(zhì)后，做了如下的實驗：

實驗結(jié)束后，甲、乙同學依次將廢液緩慢倒入同一潔凈的廢液缸中，然后進行了討論．
【觀察與討論1】甲同學在做實驗時沒有觀察到明顯現(xiàn)象，于是對氫氧化鈣溶液和稀鹽酸能發(fā)生反應表示懷疑．但乙同學認為，甲同學實驗時向氫氧化鈣溶液中應先滴幾滴酚酞試液，再滴加適量的稀鹽酸，當觀察到（1）溶液由紅色變成無色時，就可以說明兩種物質(zhì)能發(fā)生反應．
【觀察與討論2】當乙同學沿廢液缸內(nèi)壁緩慢傾倒液體時，觀察到廢液缸中先有氣泡產(chǎn)生，然后又出現(xiàn)白色沉淀．經(jīng)過討論確定，甲、乙同學試管中的廢液含有的溶質(zhì)分別是（2）CaCl₂、HCl，（3）NaCl、Na₂CO₃（均寫化學式），才會出現(xiàn)上述現(xiàn)象．
為了科學處理實驗后產(chǎn)生的廢液，甲、乙同學決定對廢液缸中最終廢液溶質(zhì)的成分進行探究．
【提出問題】最終廢液中含有什么溶質(zhì)？
【猜想與假設(shè)】甲同學猜想：廢液中含有NaCl、CaCl₂兩種物質(zhì)
乙同學猜想：廢液中含有NaCl、Na₂CO₃兩種物質(zhì)
【活動與探究】甲、乙同學為了驗證自己的猜想分別同時進行了如下實驗：
甲同學實驗：取少量廢液與試管中，向其中滴加碳酸鈉溶液，無明顯現(xiàn)象．
得出結(jié)論：甲猜想不成立，則乙猜想成立．
乙同學實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加氯化鈣溶液，出現(xiàn)白色沉淀．
得出結(jié)論：乙猜想成立，則甲猜想不成立．
【表達與交流】甲、乙同學確定了最終廢液中溶質(zhì)的成分．你認為處理該廢液的方法是（4）向廢液中加入稀鹽酸，直至不產(chǎn)生氣泡為止．寫出廢液中發(fā)生的一個反應的方程式：（5）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 稀鹽酸和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水，稀鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；
氯化鈣和碳酸鈉反應生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉；
氫氧化鈣溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色，稀鹽酸顯酸性，不能使酚酞試液變色．

解答 解：【觀察與討論1】
氫氧化鈣和稀鹽酸反應時無明顯現(xiàn)象，因此實驗時向氫氧化鈣溶液中應先滴幾滴酚酞試液，再滴加適量的稀鹽酸，當觀察到溶液由紅色變成無色時，就可以說明兩種物質(zhì)能發(fā)生反應．
故填：溶液由紅色變成無色．
【觀察與討論2】
當乙同學沿廢液缸內(nèi)壁緩慢傾倒液體時，觀察到廢液缸中先有氣泡產(chǎn)生，然后又出現(xiàn)白色沉淀，說明甲中稀鹽酸過量，乙中碳酸鈉過量，因此甲同學試管中廢液含有的溶質(zhì)是CaCl₂、HCl，乙同學試管中廢液含有的溶質(zhì)是NaCl、Na₂CO₃．
故填：CaCl₂、HCl；NaCl、Na₂CO₃．
【表達與交流】
最終廢液中溶質(zhì)的成分是NaCl、Na₂CO₃兩種兩質(zhì)，處理該廢液的方法是向廢液中加入稀鹽酸，直至不產(chǎn)生氣泡為止，這時廢液中只有一種溶質(zhì)--氯化鈉；
稀鹽酸和碳酸鈉反應的化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：向廢液中加入稀鹽酸，直至不產(chǎn)生氣泡為止；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．