Question

【題目】自熱火鍋帶有一個(gè)發(fā)熱包(主要成分是生石灰)，遇到水后在3~5秒鐘內(nèi)即可升溫，溫度可達(dá)150℃以上，蒸汽溫度達(dá)200℃，最長(zhǎng)保溫時(shí)間可達(dá)3小時(shí)。自熱火鍋的發(fā)熱過(guò)程無(wú)任何污染，成本低廉，但有一定的安全隱患。某校化學(xué)興趣小組對(duì)一包久置的發(fā)熱包成分進(jìn)行了探究。

（猜想與假設(shè)）

猜想1:發(fā)熱包成分為CaO和Ca(OH)2；

猜想2:發(fā)熱包成分為Ca(OH)2和CaCO3；

猜想3:發(fā)熱包成分為CaCO3；

猜想4:……

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1.取少量樣品于試管中，加適量水，振蕩，手觸摸試管外壁后，滴加幾滴酚酞溶液	________	猜想2正確
2.另取少量樣品于另一試管中，滴加足量的稀鹽酸	_____

操作2中發(fā)生的其中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

（繼續(xù)探究）將實(shí)驗(yàn)后的廢液倒入潔凈的廢液缸中，觀察到溶液呈無(wú)色，該燒杯中的液體能否直接倒入下水道？同學(xué)們對(duì)其中的溶質(zhì)成分繼續(xù)進(jìn)行了如下探究。

（猜想與假設(shè)）

猜想1：廢液的溶質(zhì)是CaCl2；

猜想2:廢液的溶質(zhì)是CaCl2、HCl；

猜想3:廢液的溶質(zhì)是CaCl2、Ca(OH)2。

你認(rèn)為上述哪個(gè)猜想不合理？理由是____。為進(jìn)一步確定該溶液的成分，小組成員繼續(xù)設(shè)并完成了如下實(shí)驗(yàn)：

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量廢液于試管中，向其中加入	______	猜想2正確

（表達(dá)與交流）應(yīng)向廢液中加入適量____后再排放。

（反思與評(píng)價(jià)）如果廢液不經(jīng)過(guò)處理就排放,會(huì)造成的影響是____。

Answer 1

【答案】試管外壁不發(fā)熱，溶液變?yōu)榧t色 有氣泡產(chǎn)生 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑[或Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O] 猜想3不合理，溶液呈無(wú)色，說(shuō)明無(wú)Ca(OH)2，否則溶液為紅色 紫色石蕊溶液(或鋅粒或鐵釘，合理即可)溶液變紅(或加入鋅粒時(shí)，固體逐漸溶解并有氣泡產(chǎn)生或加入鐵釘時(shí)，固體逐漸溶解并有氣泡產(chǎn)生，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色，與實(shí)驗(yàn)操作對(duì)應(yīng)即可) 熟石灰(合理即可) 廢液腐蝕下水道，造成水體污染，破壞環(huán)境(合理即可)

【解析】

[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]實(shí)驗(yàn)結(jié)論是猜想2正確，猜想2的成分是氫氧化鈣和碳酸鈣。則可以逆向推測(cè)出，將該粉末放入試管后，觸摸外壁，無(wú)明顯溫度變化，且溶液變紅。因?yàn)闅溲趸�鈣的水溶液顯堿性，且溶解無(wú)明顯吸放熱現(xiàn)象。若有明顯的放熱現(xiàn)象，可能含有氧化鈣，若溶液不變紅，則不含有氫氧化鈣。并且向試管中加入鹽酸后，氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水。所以能觀察到的現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生。故答案為：試管外壁不發(fā)熱，溶液變?yōu)榧t色、有氣泡產(chǎn)生、CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（或Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O）；

[猜想與假設(shè)]因?yàn)閷?shí)驗(yàn)后的廢液溶液呈無(wú)色，且溶液中含有酚酞試液，則證明該溶液不呈堿性，則不可能含有氫氧化鈣。所以猜想3錯(cuò)誤。故答案為：猜想3不合理，溶液呈無(wú)色，說(shuō)明無(wú)Ca(OH)2，否則溶液為紅色；

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]猜想2中含有鹽酸和氯化鈣。濾液中一定含有氯化鈣，所以通過(guò)驗(yàn)證溶液中是否含有鹽酸就可以證明猜想2是否正確。根據(jù)酸的化學(xué)性質(zhì)可知，可以加入紫色石蕊試液，若溶液變紅，則猜想2成立�；蚣尤牖顫娊饘賳钨|(zhì)，若有氣泡產(chǎn)生，則猜想2成立�；蚣尤虢饘傺趸�物，若觀察到金屬氧化物逐漸溶液，則猜想2成立。或加入難溶性的堿，若觀察到難溶堿溶解，則猜想2成立�；蚣尤胩妓猁}，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則證明猜想2成立。故答案為：紫色石蕊溶液（或鋅粒或鐵釘，合理即可），溶液變紅（或加入鋅粒時(shí)，固體逐漸溶解并有氣泡產(chǎn)生或加入鐵釘時(shí)，固體逐漸溶解并有氣泡產(chǎn)生，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色，與實(shí)驗(yàn)操作對(duì)應(yīng)即可）；

[表達(dá)與交流]廢液中含有一定量的酸，若直接排放可能會(huì)造成水體污染。可以加入一定量的堿，如熟石灰，中和過(guò)量的酸。故答案為：熟石灰；

[反思與評(píng)價(jià)]如果廢液不經(jīng)過(guò)處理，直接排放到下水道，由于廢液顯酸性，可能會(huì)腐蝕下水道的金屬材料，也會(huì)導(dǎo)致水體污染等情況。故答案為：廢液腐蝕下水道，造成水體污染，破壞環(huán)境（合理即可）。