Question

【題目】小英、小明在學完酸的化學性質后，做了如下圖1的①--⑤個實驗，

據圖1回答下列問題：

(1)反應后試管②③中一定含有的陽離子分別是_______、_______(填離子符號)。

(2)實驗④在反應時沒有明顯的實驗現象。如何才能確定實驗④反應的發生_______。

(3)寫出實驗⑤發生反應的化學方程式__________。從粒子的角度分析，此化學反應能發生的原因 _________。實驗結束后，小英依次將試管④⑤的廢液緩緩倒入同一潔凈的廢液缸中(如上圖2)，觀察到廢液缸先有氣泡產生，后有白色沉淀生成。通過廢液缸中出現現象，經過討論確定，試管④⑤中廢液含有的溶質分別是：試管④ ___________ 、試管⑤________________。

(4)小英將廢液缸中物質進行過濾，得到白色沉淀和無色濾液。欲探究無色濾液中溶質的成分。小英分析得出無色濾液中一定不含HCl，理由是 _____________________。

（提出問題）過濾出的無色濾液中含有什么溶質？

（作出猜想） ①NaCl； ②NaCl和CaCl2； ③NaCl 、CaCl2和Na2CO3； ④NaCl和Na2CO3。小明認為猜想_________一定不正確。

（進行實驗）

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
小英取少量濾液于試管中，滴加少量碳酸鈉溶液	無明顯現象	猜想2不成立
小英取少量濾液于試管中，滴加少量_____溶液	有沉淀生成	猜想______ 成立

（表達與交流）兩位同學確認了最終廢液中溶質的成分。你認為處理該廢液的方法是________。

Answer 1

【答案】 Fe2+ Fe3+ 先向Ca(OH)2溶液中滴加幾滴酚酞，溶液變紅，再滴加稀鹽酸 Na2CO3+2HCl =2 NaCl+ H2O+CO2↑ H+、CO32-結合生成水和CO2 CaCl2 HCl NaCl Na2CO3 因為白色沉淀是碳酸鈣，如果有鹽酸，它們會起反應 ③ 氯化鈣 ④ 向最終廢液中加入氯化鈣溶液(或加入酸溶液)至中性后再倒掉廢液

【解析】（1）反應后試管②中鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵，所以溶液中一定含有Fe2+；③中氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵，所以溶液中一定含有Fe3+；

（2）鹽酸與氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水，恰好反應溶液變為中性，所以可以先向Ca(OH)2溶液中滴加幾滴酚酞，溶液變紅，再滴加稀鹽酸，溶液逐漸變為無色，說明鹽酸與氫氧化鈣發生了反應

（3）寫出實驗⑤碳酸鈉與鹽酸發生反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學方程式為Na2CO3+2HCl =2 NaCl+ H2O+CO2↑；實質是H+、CO32-結合生成水和CO2；廢液缸中先有氣泡產生，然后又出現了白色沉淀，通過反應可知：鹽酸和氫氧化鈣溶液生成氯化鈣和水，鹽酸和碳酸鈉生成氯化鈉和水和二氧化碳；另外還應考慮鹽酸和碳酸鈉過量；所以知試管④含有CaCl2、HCl；試管⑤中含有NaCl、Na2CO3；

（4）混合后，先有氣泡產生，后有白色沉淀生成，說明碳酸鹽過量，鹽酸被消耗完，得出無色濾液中一定不含HCl，

【作出猜想】乙同學認為猜想③NaCl、CaCl2和Na2CO3一定不正確，理由是：CaCl2和Na2CO3不能共存；

【進行實驗】①取少量濾液于試管中，滴加少量碳酸鈉溶液，無明顯現象，說明一定沒有氯化鈣；②取少量濾液于試管中，滴加少量稀鹽酸，有氣泡產生，猜想④成立；

【表達與交流】廢液中溶質的成分為NaCl和Na2CO3。碳酸鈉溶液顯堿性，所以向最終廢液中加入氯化鈣溶液(或加入酸溶液)至中性后再倒掉廢液。