Question

【题目】某化学兴趣小组的同学在做氢氧化钙与盐酸中和反应的实验时，忘记滴加指示剂，因而无法判断酸碱是否恰好完全反应。于是他们对反应后溶液中的溶质大胆提出猜想，进行了以下探究，请你和他们一起完成下列实验报告。

Ⅰ．定性探究

【提出问题】该溶液中的溶质含有哪些成分？

【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。

【猜想与假设】

猜想Ⅰ：溶液中的溶质只有____________；

猜想Ⅱ：溶液中的溶质有CaCl2、HCl；

猜想Ⅲ：溶液中的溶质有CaCl2、Ca(OH)2；

猜想Ⅳ：溶液中的溶质有CaCl2、Ca(OH)2、HCl。

（1）经过讨论，同学们直接得出不合理的猜想是哪一种并说出理由：___________________。

为了验证余下的哪一种猜想是正确的，同学们又做了以下实验。

【进行实验】研究

（2）

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量反应后的溶液于试管中，滴加酚酞溶液	溶液不变色	猜想Ⅲ不正确
②再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，向里面加入适量碳酸钠	有气泡产生	猜想_______正确

（3）操作②有气泡生成的化学方程式为_________________________。

（4）下列曲线能够表示所做实验中溶液pH变化趋势的是________(填序号)。

【反思交流】

（5）要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl2，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的_______________，然后过滤。

Ⅱ．定量探究

（6）兴趣小组同学想对本地化工厂排放废水中的HCl含量进行了测定（不含其他酸性物质）。取废水5 g，用质量分数为2%的氢氧化钙溶液进行中和，如下图所示。请你计算废水中HCl的质量分数。（写出具体的计算过程）___________

Answer 1

【答案】 CaCl2 猜想Ⅳ，盐酸和氢氧化钙相互反应。不能共存 猜想Ⅱ正确 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ C 碳酸钙/石灰石/大理石 14.6%

【解析】【猜想与假设】反应可能是一种物质完全反应，另一种物质有剩余：若氢氧化钙过量，则含有氢氧化钙和氯化钙；若盐酸过量，则含有盐酸和氯化钙；也可能是恰好反应：只有氯化钙；故填：CaCl2；

（1）因为稀盐酸与氢氧化钙在溶液中不能共存，所以猜想四不合理；

（2）再另取少量反应后的溶液于另一支试管中，向里面加入适量碳酸钠，有气泡产生，则证明剩余溶液中含有HCl，则猜想Ⅱ成立，猜想Ⅰ不成立；

（3）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；

（4）氢氧化钙溶液显碱性，pH＞7，逐渐加入盐酸，随着反应进行，碱性逐渐减弱至中性，后盐酸过量，pH＜7，故选：C；

（5）要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl2，需要除去杂质，即除去稀盐酸，可加入过量的碳酸钙（或石灰石或大理石），碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，然后过滤；

（6）设废水中HCl的质量为x，

37g氢氧化钙溶液中含溶质Ca（OH）2的质量为37g×2%=0.74g

Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O

74 73

0.74g x

x=0.73g

废水中HCl的质量分数为 ×100%=14.6%

答：废水中HCl的质量分数为14.6%。