某校化学兴趣小组在学完碱的化学性质后,做了澄清石灰水和稀盐酸反应的实验,并将废液倒入一洁净的废液缸中,进行了如下探究:
探究 Ⅰ:甲同学在做实验时没有观察到明显现象,于是对澄清石灰水和稀盐酸能否发生反应表示怀疑。乙同学认为,甲同学实验时应先向澄清石灰水中滴几滴酚酞试液,再滴加适量的稀盐酸,当观察到 _____ 时,就可以说明两种物质能发生反应。
探究 Ⅱ:废液中溶质的成分是什么?
(做出猜想)
猜想一: CaCl 2
猜想二: CaCl 2 、 HCl
猜想三: CaCl 2 、 HCl 、 Ca ( OH ) 2
你的猜想: _____
丙同学认为猜想三是错误的,理由是(用化学方程式解释) _____ 。该反应的微观实质是 _____ 。
(实验设计)
设计者 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
丁同学 | 取少量废液于一支试管中,向其中加入足量的碳酸钠溶液 | _____ | 猜想一正确 |
戊同学 | 取少量废液于一支试管中,向其中加入 _____ 溶液 | _____ | 你的猜想正确 |
(评价与反思)请判断以上设计的两个方案中, _____ 同学的方案合理,请分析另一个方案不合理的理由 _____ 。
溶液的红色逐渐褪去 CaCl 2 、 Ca ( OH ) 2 氢离子和氢氧根离子反应生成水分子 有白色沉淀生成 氯化铜(合理即可) 有蓝色沉淀产生 戊 猜想中都有氯化钙,加碳酸钠溶液都会产生白色沉淀
【分析】
氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,因为氯化钙为生成物且溶于水,故反应后溶液中一定有氯化钙,发生反应的情况有如下三种:
1 、氢氧化钙和氯化氢恰好完全反应,反应后溶液中溶质为氯化钙;
2 、稀盐酸过量有剩余,反应后溶液中溶质为氯化钙和氯化氢;
3 、氢氧化钙有剩余,反应后溶液中的溶质为氯化钙和氢氧化钙;
氯化钙溶液呈中性,稀盐酸呈酸性,二者都使无色的酚酞试液不变色,氢氧化钙溶液呈碱性,能使无色的酚酞溶液变红。
【详解】
探究 Ⅰ :甲同学实验时应先向澄清石灰水中滴几滴酚酞试液,溶液变为红色,再滴加适量的稀盐酸,稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,氯化钙溶液中性,稀盐酸呈酸性,所以当观察到红色溶液逐渐变为无色时,就可以说明两种物质能发生反应。
探究 Ⅱ :由分析可知,你的猜想是溶液中溶质的成分还可能是: CaCl 2 、 Ca(OH) 2 ;
猜想三错误的原因是氢氧化钙和氯化氢不能共存,用化学方程式表示为: 2HCl+Ca(OH) 2 =CaCl 2 +2H 2 O ;该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水分子;
实验设计:猜想一溶液中含有氯化钙,故加入足量的碳酸钠溶液后,碳酸钠与氯化钙反应会生成碳酸钙沉淀,因此观察到的现象是:有白色沉淀产生;
当你的猜想正确时,溶液中还除了氯化钙外还胡氢氧化钙,氢氧化钙溶液显碱性,所以证明氢氧根离子的存在,可以加氯化铜溶液,氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,所以观察到的现象是有蓝色沉淀产生;也可以加入酚酞溶液,观察到溶液变红,都可以说明问题,故答案不唯一,合理即可。
评价与反思:因为氯化钙是生成物且溶于水,故每一种猜想中都有氯化钙存在,所以加足量的碳酸钠溶液后,都会有白色沉淀产生,因此,丁同学设计的不合理,设计合理的为戊同学。故答案分别填:戊;猜想中都有氯化钙,加碳酸钠溶液都会产生白色沉淀。
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