Question

10．在一次學生分組實驗之后，小紅同學利用課外活動時間來到實驗室幫助老師整理實驗藥品．在一個實驗臺前，小紅發現實驗臺上散亂地擺放著下列藥品．

（1）小紅發現有兩瓶盛有無色溶液的試劑瓶④⑦，標簽已經脫落，分別是硫酸和鹽酸．請你幫助他設計一個小實驗來鑒別兩瓶試劑．將兩瓶無色溶液取少量放入試管中，分別加入氯化鋇溶液，若出現白色沉淀，說明該溶液是硫酸，無明顯現象的說明原溶液是鹽酸（寫出實驗方法和判斷依據）．
（2）小紅將脫落的標簽貼上后，他按氧化物、酸、堿、鹽的順序將七種藥品分類擺放，請根據他的分類的情況用序號填空：氧化物①③．
（3）小紅從上面七種藥品選擇兩種，他準備做一個中和反應的實驗．他在做中和反應實驗時為了便于觀察反應是否發生，他在所取的少量溶液中加入幾滴酚酞試液，試液變紅，當他向所取的溶液中再滴加酸時，觀察到紅色變成無色．根據實驗現象寫出一個中和反應的化學方程式NaOH+HCl═NaCl+H₂O（或2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O）．
（4）小紅還發現試劑瓶①沒有蓋上瓶塞，一直敞口放置著．他猜想可能有一部分生石灰已變質生成了碳酸鈣．為確認這一猜想，小紅稱取了10g樣品（假設樣品中只含有生石灰和碳酸鈣，且混合均勻），加入過量稀鹽酸60g，至樣品不再有氣體放出為止，稱量反應殘余物質質量為69.56g．他根據有關的數據確認了生石灰發生了變質及變質的程度，請你計算此瓶生石灰的純度．

Answer 1

分析 （1）根據硫酸和鹽酸的酸根的不同，通過使用擇氯化鋇溶液來鑒別這兩種酸；滴加氯化鋇出現白色沉淀的酸為硫酸，沒明顯現象的酸為鹽酸；
（2）氧化物是指由兩元素組成且含O元素的化合物；判斷時首先確定含氧元素然后還要滿足只有兩種元素的要求；
（3）中和反應是指酸與堿生成鹽和水的反應，在所列出的七種藥品中只有氫氧化鈉為堿，而酸有鹽酸、硫酸兩種，因此可寫出氫氧化鈉與硫酸或鹽酸反應的化學方程式；
（4）生石灰與鹽酸反應生成水和氯化鈣，不產生氣體，因此不會影響反應前后物質的總質量；碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，由于放出氣體二氧化碳而使反應后物質總質量減小；根據反應前后物質質量變化即二氧化碳的質量可計算參加反應的碳酸鈣的質量；樣品質量與碳酸鈣質量的差值即樣品中氧化鈣的質量，氧化鈣質量與樣品質量比即氧化鈣純度．

解答 解：（1）鑒別鹽酸和硫酸可采取滴加硝酸鋇或氯化鋇溶液觀察是否產生沉淀的方法，生成白色沉淀的為硫酸，鹽酸與硝酸鋇或氯化鋇溶液不發生反應，因而無明顯現象；
故答案為：分別向④⑦兩種溶液分別加硝酸鋇溶液[或BaCl₂溶液]，有沉淀生成的為稀硫酸，無沉淀生成的為稀鹽酸；
（2）由兩種元素組成且含氧元素的物質為氧化物，生石灰為氧化鈣的俗稱，由鈣、氧兩種元素組成，CuO為銅和氧元素組成，所以生石灰和CuO都屬于氧化物；
故答案為：①③；
（3）酸與堿生成鹽和水的反應稱為中和反應，燒堿為氫氧化鈉的俗稱屬于堿，硫酸、鹽酸都屬于酸，所以，可選擇氫氧化鈉與硫酸或鹽酸反應，與硫酸反應生成硫酸鈉和水，與鹽酸反應生成氯化鈉和水；
故答案為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O（或2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O）；
（4）反應放出二氧化碳氣體質量=10g+60g-69.56g=0.44g
設放出0.44gCO₂時參加反應的碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                   44
x                                     0.44g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{0.44g}$
x=1g
則此瓶生石灰的純度=$\frac{10g-1g}{10g}$×100%=90%
答：此瓶生石灰的純度為90%．
答案：
（1）將兩瓶無色溶液取少量放入試管中，分別加入氯化鋇溶液，若出現白色沉淀，說明該溶液是硫酸，無明顯現象的說明原溶液是鹽酸．
（2）①③；
（3）NaOH+HCl═NaCl+H₂O（或2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O）；
（4）此瓶生石灰的純度為90%．

點評 根據物質的組成可把化合物分為：氧化物，兩種元素且含氧的化合物；堿，金屬和氫氧根組成的化合物；酸，氫和酸根組成的化合物；鹽，金屬和酸根組成的化合物．