Question

某實驗小組的同學用氫氧化鈣溶液和稀鹽酸做中和反應實驗時，向燒杯中的氫氧化鈣溶液加入一定量稀鹽酸后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑，因此，他們停止滴加稀鹽酸，并對燒杯內溶液中的溶質成分進行探究．
Ⅰ、寫出該中和反應的化學方程式：

 

．
Ⅱ、探究燒杯內溶液中溶質的成分．
【提出問題】該燒杯內溶液中的溶質是什么？
【猜想】甲、乙、丙三位同學分別作出了猜想，請你補充丁同學的猜想．
同學甲：可能是CaCl₂和Ca（OH）₂；      同學乙：可能只有CaCl₂；
同學丙：可能是CaCl₂、HCl和Ca（OH）₂同學�。嚎赡苁�

 

．
你認為該小組同學的猜想中不需做實驗就可以否定的是

 

．
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性．
【進行實驗】

實驗步驟	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
實驗1	取少量燒杯內溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，振蕩		同學甲猜想不正確
實驗2	另取少量燒杯內溶液于試管中，逐滴加入碳酸鈉溶液至過量	先有   ，后有   ．	同學丁猜想正確

【反思與拓展】
（1）在分析化學反應后所得物質成分時，除考慮生成物外還需考慮

 

．
（2）根據所學化學知識，驗證燒杯內溶液中的溶質是否含有Ca（OH）₂，除以上方案外，下列哪些物質單獨使用也能完成該實驗？

 

（填序號）
a．pH試紙     b．銅     c．二氧化碳       d．氧化銅
（3）若該小組同學依據正確的操作程序通過酸堿中和反應實驗測定某氫氧化鈉溶液的溶質質量分數(shù)．取50g該氫氧化鈉溶液于燒杯內，慢慢滴加溶質質量分數(shù)為7.3%的稀鹽酸．溶液的pH隨鹽酸滴加量的變化圖象如下，請完成下列問題：
①恰好反應時溶液的pH=

 

；
②該氫氧化鈉溶液溶質質量分數(shù)是多少？（寫出計算過程）

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,有關溶質質量分數(shù)的簡單計算,酸的化學性質,堿的化學性質,中和反應及其應用,根據化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：Ⅰ、根據氫氧化鈣和鹽酸反應生成了氯化鈣和水寫出反應的方程式；
Ⅱ、【猜想】根據反應的程度進行猜想：恰好反應、一種物質完全反應，另一種物質有剩余；
【進行實驗】根據酚酞遇堿變紅來進行解答；據碳酸鈉與鹽酸反應產生二氧化碳、與氯化鈣反應產生白色沉淀碳酸鈣分析；
【反思與拓展】
（1）根據實驗的結論進行發(fā)生反思；
（2）根據氫氧化鈣的性質進行分析；
（3）當反應后的溶液的PH=7時表示鹽酸和氫氧化鈣恰好反應，由圖看出恰好反應時反應了50g鹽酸；根據反應的鹽酸的質量，利用化學方程式求出參加反應的氫氧化鈉的質量，進而求出氫氧化鈉溶液的質量分數(shù)．

解答：解：
Ⅰ、氫氧化鈣和鹽酸反應生成了氯化鈣和水，因此反應的方程式為：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；
Ⅱ、【猜想】反應可能是恰好反應，只有氯化鈣、也可能是一種物質完全反應，另一種物質有剩余，若氫氧化鈣過量，則含有氫氧化鈣和氯化鈣；若鹽酸過量，則含有鹽酸和氯化鈣；但鹽酸和氫氧化鈣不能同時有剩余，因二者還能繼續(xù)反應，不能共存；
【進行實驗】因為酚酞遇堿會變紅色，而結論是甲猜想不正確，即不含有氫氧化鈣，故觀察到的現(xiàn)象是溶液不變紅色；因為碳酸鈉與鹽酸反應產生二氧化碳、與氯化鈣反應產生白色沉淀碳酸鈣，而結論是丁猜想正確，即含有鹽酸和氯化鈣，故觀察到的現(xiàn)象是先產生氣泡，后出現(xiàn)白色沉淀
【反思與拓展】
（1）因為反應可能是完全反應，也可能是其中的一種反應物過量，因此在分析化學反應后所得物質成分時，除考慮生成物外還需考慮反應物的用量；
（2）因為燒杯內溶液中的溶質含有Ca（OH）₂顯堿性，故用pH試紙測定pH應該大于7，銅和氧化銅不與氫氧化鈣反應，不能選擇，二氧化碳能夠與氫氧化鈣反應產生白色沉淀；
（3）①恰好反應時溶液的pH=7②設待測氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質量為x．
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40   36.5
x     50g×7.3%     

40

x

=

36.5

50g×7.3%

x=4.0待測氫氧化鈉溶液中溶質質量分數(shù)

4g

50g

×100%=8%
答：待測氫氧化鈉溶液中溶質質量分數(shù)是8%．
故答案：Ⅰ：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O     猜想三：可能是CaCl₂、HCl   丙
【進行實驗】溶液無色（或無明顯現(xiàn)象）     先產生氣泡，后出現(xiàn)白色沉淀
【反思與拓展】
（1）反應物是否過量         （2）ac
（3）7；8%

點評：本題考查了酸堿中和反應以及實驗設計的能力．設計實驗時，可以從反應后的產物和其有關的性質著手；檢驗時要注意氯離子的干擾．