Question

【題目】某班同學為檢驗氫氧化鈉溶液是否變質，向盛有氫氧化鈉溶液的試管中加入一定量的稀鹽酸，迅速用帶導氣管的橡膠塞塞緊試管口，并將導管另一端通入盛有澄清石灰水的 試管中觀察到澄清石灰水變渾濁（如圖所示）。請回答下列問題（提示：CaCl2溶液顯中性）：

（1）氫氧化鈉溶液變質的化學反應化學方程式為_____。

（2）實驗結束后，將兩支試管中的所有物質倒入同一個廢液缸中， 充分反應后得到澄清溶液。同學們對廢液中溶質的成分進行如下探究（忽略二氧化碳的影響）：

（提出問題）廢液中溶質的成分是什么？

（做出猜想）

猜想一：CaCl2、NaCl和HCl

猜想二：CaCl2、NaCl和Na2CO3

猜想三：CaCl2、NaCl

小明對上述猜想二提出質疑，認為該猜想不成立。其原因是_____。

（設計實驗）請完成實驗報告

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量廢液于試管中，加入_____；	_____	猜想一成立

（反思拓展）最終同學們確認了廢液中溶質的成分。若將廢液直接排入鑄鐵管道引起的危害是_____，你認為該廢液的處理方法是_____。

向含有氯化鈉、氯化鈣和稀鹽酸的混合溶液中滴加碳酸鈉溶液， 溶液的 pH變化情況如圖所示：

（1）0-a段發生的化學反應方程式為_____。

（2）a-b 段溶液的 pH 沒有變化的原因是：_____。

Answer 1

【答案】 因為充分反應后得到澄清溶液，而猜想二中氯化鈣和碳酸鈉會反應生成白色沉淀碳酸鈣，所以猜想二不成立 鋅粉（合理均可） 鋅粉溶解，并有氣泡產生 會腐蝕鑄鐵管道，污染地下水 加入過量的石灰石處理 a-b段發生的反應為，對溶液的酸堿性沒有影響。

【解析】

向氫氧化鈉溶液中加入稀鹽酸產生氣體，并且產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，說明產生的氣體為二氧化碳，所以氫氧化鈉溶液已經變質生成碳酸鈉；

將反應后的溶液混合得到澄清的溶液，而猜想中二氯化鈣和碳酸鈉會反應生成白色沉淀碳酸鈣，所以猜想二不成立；猜想一和猜想三唯一的區別就是前者有HCl，后者沒有，所以要驗證哪個猜想正確，就是驗證是否存在HCl。向溶液中加入鋅粉，若鋅粉溶解，并產生氣泡，則證明含有HCl，猜想一成立。

含有HCl的廢液不能直接排入鑄鐵管道，會腐蝕管道，污染地下水，所以先要用石灰石處理。

向含有CaCl2、NaCl和HCl的溶液中加入碳酸鈉溶液，碳酸鈉先和鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，使溶液pH升高，接著和CaCl2反應生成碳酸鈣和氯化鈉，溶液的pH不變，再加碳酸鈉，不再反應，因為碳酸鈉溶液顯堿性，所以溶液pH會增大。

（1）向氫氧化鈉溶液中加入稀鹽酸產生氣體，并且產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，說明產生的氣體為二氧化碳，所以氫氧化鈉溶液已經變質生成碳酸鈉，化學方程式為：；

做出猜想：

因為充分反應后得到澄清溶液，而猜想二中氯化鈣和碳酸鈉會反應生成白色沉淀碳酸鈣，所以猜想二不成立；

設計實驗：

因為猜想一成立，而猜想一和猜想三唯一的區別就是前者有HCl，后者沒有，所以就是要驗證存在HCl。向溶液中加入鋅粉，若鋅粉溶解，并產生氣泡，則證明含有HCl；

反思拓展：

含有HCl的廢液不能直接排入鑄鐵管道，會腐蝕管道，污染地下水，所以先要用石灰石處理。

（1）向含有CaCl2、NaCl和HCl的溶液中加入碳酸鈉溶液，碳酸鈉先和鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，使溶液pH升高，化學方程式為：

（2）再加碳酸鈉，會繼續和氯化鈣反應生成碳酸鈣和氯化鈉，反應物和生成物均對溶液的酸堿性無影響，故溶液的pH不變。