Question

【題目】某校九年級(jí)“我們愛(ài)化學(xué)”活動(dòng)小組的同學(xué)，在探究堿的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，完成了如圖所示的A、B兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：

（1）A實(shí)驗(yàn)中酚酞的作用是_____，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____。

（2）B實(shí)驗(yàn)中可觀察到的現(xiàn)象是_____；Na2CO3的俗名是_____。

（3）實(shí)驗(yàn)后，將兩支試管中的廢液都倒入廢液杯C中，發(fā)現(xiàn)混合廢液渾濁并顯紅色。

（分析思考）同學(xué)們經(jīng)過(guò)思考一致認(rèn)為，混合廢液顯紅色是B實(shí)驗(yàn)后試管中的溶質(zhì)與A實(shí)驗(yàn)后試管中的酚酞反應(yīng)的結(jié)果。

（提出問(wèn)題）B實(shí)驗(yàn)后試管中的溶質(zhì)是什么？

（作出猜想）猜想一：試管中的溶質(zhì)是NaOH；猜想二：試管中的溶質(zhì)是_____；猜想三：試管中的溶質(zhì)是Ca（OH）2和NaOH。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）華雪同學(xué)利用廢液杯C中的混合廢液來(lái)確定B實(shí)驗(yàn)后試管中的溶質(zhì)：將一定質(zhì)量的廢液過(guò)濾，取10g濾液并向其中逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸，當(dāng)加入稀鹽酸的質(zhì)量為20g時(shí)反應(yīng)完全，繼續(xù)加入稀鹽酸，氣體的質(zhì)量不再增加，根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象得到如上最右圖所示的圖像。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）定性結(jié)論：分析圖像得出：猜想二是正確的，產(chǎn)生的氣體是_____（填化學(xué)式）；猜想一和猜想三是錯(cuò)誤的，原因是_____。

定量結(jié)論：10g廢液中含有Na2CO3_____g；NaOH_____g。

（拓展提升）①請(qǐng)另外設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，定性證明上述猜想二是正確的：_____。

②測(cè)定C燒杯內(nèi)上層清液的pH的方法是_____。

Answer 1

【答案】幫助判斷稀鹽酸和氫氧化鈉是否發(fā)生反應(yīng) NaOH+HCl=NaCl+H2O 澄清石灰水變渾濁 純堿（或蘇打） Na2CO3和NaOH CO2 稀鹽酸和Ca(OH)2、NaOH反應(yīng)不會(huì)有氣體生成（合理即可） 1.06 0.8 向廢液中加入足量的氯化鈣 (或氯化鋇)溶液充分反應(yīng)后產(chǎn)生白色沉淀，向過(guò)濾后的濾液中加入無(wú)色酚酞試液，呈紅色，證明猜想二正確 用潔凈干燥的玻璃棒蘸取少量上層清液滴在pH試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，讀出pH

【解析】

根據(jù)中和反應(yīng)原理、極限假設(shè)法以及化學(xué)反應(yīng)圖象和化學(xué)反應(yīng)原理解答。

（1）由于稀鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)沒(méi)有任何現(xiàn)象，要借助酚酞幫助判斷稀鹽酸和氫氧化鈉是否發(fā)生反應(yīng)，稀鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)生成氯化鈉和水，故填：幫助判斷稀鹽酸和氫氧化鈉是否發(fā)生反應(yīng)；NaOH+HCl=NaCl+H2O。

（2）B實(shí)驗(yàn)中碳酸鈉和氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣和水，所以看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，Na2CO3的俗稱是純堿（或蘇打），故填：澄清石灰水變渾濁；純堿（或蘇打）。

（3）[作出猜想]

碳酸鈉溶液與氫氧化鈣溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶質(zhì)只有NaOH，碳酸鈉過(guò)量時(shí)，溶質(zhì)為Na2CO3和NaOH，氫氧化鈣溶液過(guò)量時(shí)，溶質(zhì)為Ca(OH)2和NaOH，所以猜想二為Na2CO3和NaOH，故填：Na2CO3和NaOH。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

根據(jù)題意和分析圖象得出，稀鹽酸和Ca(OH)2、NaOH反應(yīng)不會(huì)有氣體生成，所以猜想一和猜想三是錯(cuò)誤的，猜想二是正確的，產(chǎn)生的氣體是CO2；從圖中可以看出生成CO2的質(zhì)量是0.44g，設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x，與碳酸鈉反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為y

x=1.06g

y=0.73g

加入20g 7.3%的稀鹽酸中含有HCl的質(zhì)量為20g×7.3%=1.46g，則與NaOH反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為1.46g-0.73g=0.73g，設(shè)NaOH的質(zhì)量為z

z=0.8g

由于混合物廢液中沒(méi)有Ca(OH)2，所以Ca(OH)2的質(zhì)量為0g。

故填：CO2；稀鹽酸和Ca(OH)2、NaOH反應(yīng)不會(huì)有氣體生成（合理即可）；1.06；0.8。

[拓展提升]

①由于Na2CO3溶液可以與氯化鈣溶液或氯化鋇溶液反應(yīng)生成白色沉淀，加入足量的氯化鈣溶液或氯化鋇溶液可以將Na2CO3反應(yīng)完，氯化鈣溶液或氯化鋇溶液顯中性，如果有氫氧化鈉，則混合容易仍為紅色。故填：向廢液中加入足量的氯化鈣 (或氯化鋇)溶液充分反應(yīng)后產(chǎn)生白色沉淀，向過(guò)濾后的濾液中加入無(wú)色酚酞試液，呈紅色，證明猜想二正確。

②測(cè)定C燒杯內(nèi)上層清液的pH的方法是：用潔凈干燥的玻璃棒蘸取少量上層清液滴在pH試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，讀出pH，故填：用潔凈干燥的玻璃棒蘸取少量上層清液滴在pH試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，讀出pH。