Question

8．甲、乙同学在学完酸的化学性质后，做了如图的实验：
实验结束后，甲、乙同学依次将废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中，然后进行了讨论
【观察与讨论1】甲同学在做实验时没有观察到明显现象，于是对氢氧化钙溶液和稀盐酸能发生反应表示怀疑．但乙同学认为，甲同学实验时向氢氧化钙溶液中应先滴几滴酚酞试液，再滴加适量的稀盐酸，当观察到溶液由红色变无色时，就可以说明两种物质能发生反应
【观察与讨论2】当乙同学再沿废液缸内壁缓慢倾倒液体时，观察到废液缸中先有气泡产生，然后又出现白色沉淀．经过讨论确定，甲同学试管中的废液含有的溶质是CaCl₂和HCl，乙同学试管中的废液含有的溶质是NaCl和Na₂CO₃（均写化学式）才会出现上述现象．
为了科学处理实验后产生的废液，甲、乙同学决定对废液缸中最终废液溶质的成分进行探究．
【提出问题】最终废液中含有什么溶质
【猜想与假设】甲同学猜想：废液中含有NaCl、CaCl₂两种物质
乙同学猜想：废液中含有NaCl、Na₂CO₃两种物质
【活动与探究】甲、乙同学为了验证自己的猜想分别同时进行了如下实验
甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加足量碳酸钠溶液，观察到无明显现象
得出结论：甲猜想不成立，则乙猜想成立
乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加足量氯化钙溶液，观察到出现白色沉淀现象
得出结论：乙猜想成立，则甲猜想不成立
【表达与交流】甲、乙同学确定了最终废液中溶质的成分．你认为处理该废液的方法是向废液中加入适量稀盐酸直到不再产生气泡为止．

Answer 1

分析 【讨论1】氢氧化钙溶液呈碱性，可以使酚酞变红，可以利用该性质来解答该题；
【观察与讨论2】废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，能够产生气体的是碳酸根和酸，能够生成沉淀的是碳酸根和钙离子，可以据此完成的解答；
【活动与探究】要证明甲同学的猜想，可以从氯化钙着手，加入碳酸钠溶液看是否产生白色沉淀但盐酸能和碳酸钠反应产生气泡；要证明乙的猜想，可以从碳酸钠着手，加入氯化钙溶液看是否产生白色沉淀．
【表达与交流】根据碳酸钠与盐酸的反应分析回答；

解答 解：【讨论1】酚酞溶液遇碱性溶液会变红；而在中性或酸性溶液中无色，所以可以用酚酞溶液来判断碱是否被中和；
【讨论2】废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，结合图中所给的甲和乙的药品可以知道，甲中盐酸和氢氧化钙溶液生成氯化钙和水，乙中盐酸和碳酸钠生成氯化钠和水和二氧化碳，而一开始没有沉淀但是有气体产生，说明甲中所加入的盐酸是过量的，而乙中的碳酸钠没有被完全消耗掉，故可以判断甲中含有的溶质为氯化钙和盐酸，而废液中含有的溶质为碳酸钠和氯化钠；
【活动与探究】
甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液，无明显现象．
得出结论：甲猜想不成立，则乙猜想成立．
乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加氯化钙溶液，出现白色沉淀．
得出结论：乙猜想成立，则甲猜想不成立．
【表达与交流】由于废液中含有碳酸钠，能与盐酸反应，所以处理该废液的方法是：向废液中加入适量稀盐酸直到不再产生气泡为止．
故答案为：
【讨论1】溶液由红色变无色；
【讨论2】HCl；Na₂CO₃；
【活动与探究】无明显现象；
出现白色沉淀；
【表达与交流】向废液中加入适量稀盐酸直到不再产生气泡为止．

点评 本题主要考查化学实验方案的设计与评价，根据物质的性质和物质间的反应规律，学会运用猜想与事实验证的方法和技巧处理实验问题．解答此题的关键是只需要对所涉及的各个反应中反应物是否恰好完全反应做出假设，若反应物恰好完全反应，则废液中的溶质只有生成物，若反应结束后反应物仍有剩余，则废液中的溶质除了生成物外还有剩余的反应物．熟练掌握盐酸、碳酸钠和氯化钙的化学性质，知道在酸性的环境下碳酸钙难以以沉淀的形式析出．