Question

【题目】某班同学为检验氢氧化钠溶液是否变质，向盛有氢氧化钠溶液的试管中加入一定量的稀盐酸，迅速用带导气管的橡胶塞塞紧试管口，并将导管另一端通入盛有澄清石灰水的 试管中观察到澄清石灰水变浑浊（如图所示）。请回答下列问题（提示：CaCl2溶液显中性）：

（1）氢氧化钠溶液变质的化学反应化学方程式为_____。

（2）实验结束后，将两支试管中的所有物质倒入同一个废液缸中， 充分反应后得到澄清溶液。同学们对废液中溶质的成分进行如下探究（忽略二氧化碳的影响）：

（提出问题）废液中溶质的成分是什么？

（做出猜想）

猜想一：CaCl2、NaCl和HCl

猜想二：CaCl2、NaCl和Na2CO3

猜想三：CaCl2、NaCl

小明对上述猜想二提出质疑，认为该猜想不成立。其原因是_____。

（设计实验）请完成实验报告

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量废液于试管中，加入_____；	_____	猜想一成立

（反思拓展）最终同学们确认了废液中溶质的成分。若将废液直接排入铸铁管道引起的危害是_____，你认为该废液的处理方法是_____。

向含有氯化钠、氯化钙和稀盐酸的混合溶液中滴加碳酸钠溶液， 溶液的 pH变化情况如图所示：

（1）0-a段发生的化学反应方程式为_____。

（2）a-b 段溶液的 pH 没有变化的原因是：_____。

Answer 1

【答案】 因为充分反应后得到澄清溶液，而猜想二中氯化钙和碳酸钠会反应生成白色沉淀碳酸钙，所以猜想二不成立 锌粉（合理均可） 锌粉溶解，并有气泡产生 会腐蚀铸铁管道，污染地下水 加入过量的石灰石处理 a-b段发生的反应为，对溶液的酸碱性没有影响。

【解析】

向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸产生气体，并且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明产生的气体为二氧化碳，所以氢氧化钠溶液已经变质生成碳酸钠；

将反应后的溶液混合得到澄清的溶液，而猜想中二氯化钙和碳酸钠会反应生成白色沉淀碳酸钙，所以猜想二不成立；猜想一和猜想三唯一的区别就是前者有HCl，后者没有，所以要验证哪个猜想正确，就是验证是否存在HCl。向溶液中加入锌粉，若锌粉溶解，并产生气泡，则证明含有HCl，猜想一成立。

含有HCl的废液不能直接排入铸铁管道，会腐蚀管道，污染地下水，所以先要用石灰石处理。

向含有CaCl2、NaCl和HCl的溶液中加入碳酸钠溶液，碳酸钠先和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，使溶液pH升高，接着和CaCl2反应生成碳酸钙和氯化钠，溶液的pH不变，再加碳酸钠，不再反应，因为碳酸钠溶液显碱性，所以溶液pH会增大。

（1）向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸产生气体，并且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明产生的气体为二氧化碳，所以氢氧化钠溶液已经变质生成碳酸钠，化学方程式为：；

做出猜想：

因为充分反应后得到澄清溶液，而猜想二中氯化钙和碳酸钠会反应生成白色沉淀碳酸钙，所以猜想二不成立；

设计实验：

因为猜想一成立，而猜想一和猜想三唯一的区别就是前者有HCl，后者没有，所以就是要验证存在HCl。向溶液中加入锌粉，若锌粉溶解，并产生气泡，则证明含有HCl；

反思拓展：

含有HCl的废液不能直接排入铸铁管道，会腐蚀管道，污染地下水，所以先要用石灰石处理。

（1）向含有CaCl2、NaCl和HCl的溶液中加入碳酸钠溶液，碳酸钠先和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，使溶液pH升高，化学方程式为：

（2）再加碳酸钠，会继续和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，反应物和生成物均对溶液的酸碱性无影响，故溶液的pH不变。