Question

實驗探究讓化學更具魅力，請幫助完成下列實驗探究
（1）同學們在做完“二氧化碳的實驗室制取”后，對廢液進行了如下處理：過濾，取濾液于燒杯中，逐滴滴入Na₂CO₃溶液至過量．記錄滴入Na₂CO₃溶液質量（x）與有關的變化關系如圖
所示．圖中縱坐標（y）表示

生成沉淀的質量，

，AB段發生反應的化學方程式是

CaCl₂+Na₂CO₃=CaC0₃↓+2NaCl，

，反應進行到A點時，溶液中的溶質是

NaCl、CaCl₂

，C點時溶液的 pH

＞

（填“＞”“＜”“=”）7．
（2）如圖所示，一同學擠壓膠頭滴管中的液體，使之與瓶中固體接觸，小氣球鼓了起來．請寫出符合這一現象的化學方程式：
①置換反應

Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

；
②化合反應

CaO+H₂O=Ca（OH）₂

．
（3）實驗室中，同學們發現一瓶石灰水試劑瓶瓶壁和瓶塞周圍有一些白色粉末．為了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他們進行了如下探究：
①對白色粉末成分的猜想和成因分析：

白色粉末的成分	形   成   的   原   因
可能是CaCO3	石灰水與空氣中CO2反應： 化學方程式為： CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
可能是 Ca（OH）2	隨著氣溫的升高，溶質的溶解度會 變小 填變大或變小）或溶劑蒸發，石灰水中的溶質析出

經過反復思考，同學們認為白色粉末還可能是以上兩種物質的混合物．
②設計實驗：甲同學取白色粉末裝入試管中，加入少量的水、振蕩，發現有白色固體不溶解，于是他得出粉末中只有CaCO₃的結論．乙同學查閱了溶解性表，認為甲同學的結論不嚴密，理由是：

氫氧化鈣微溶于水

．
為了得出較嚴密的結論，他們進行了如下實驗，請完成下列實驗報告：

實  驗  步  驟	可能觀察到的現象	結       論
取上述試管中的上層清液，滴加1～2滴無色酚酞試液	溶液變紅	白色粉末中含Ca（OH）2
往上述試管內殘留的固體中加入稀鹽酸	產生氣泡	白色粉末中含有CaCO3

③交流與反思
通過上述實驗的探究，同學們向實驗室提出保存、使用易變質的溶液時的下列建議，合理的是

AB

．
A．密封保存    B．使用前，臨時配制 （填序號）

Answer 1

分析：（1）根據碳酸鈉與稀鹽酸和氯化鈣的混合溶液的反應原理進行分析，向混合溶液中逐滴滴入Na₂CO₃溶液至過量．剛開始時，碳酸鈉與稀鹽酸反應生成氣體；當鹽酸反應完后，加入的碳酸鈉與氯化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀，所以，圖中縱坐標（y）應該表示生成的沉淀質量．當反應進行到B點時，表明反應完全結束，再加入的碳酸鈉是過量的，溶液顯堿性．據此進行分析解答．
（2）根據小氣球鼓起來的是錐形瓶中的氣壓增大導致的，再結合哪些反應會使瓶內的壓強增大進行分析．
（3）①根據氫氧化鈣能與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀，氫氧化鈣溶液蒸發溶劑析出氫氧化鈣分析白色粉末形成的原因．
②根據氫氧化鈣微溶于水、溶液顯堿性、碳酸鈣能與鹽酸反應生成氣體分析．
③根據氫氧化鈣的性質分析使用時的注意事項．

解答：解：（1）根據碳酸鈉與稀鹽酸和氯化鈣的混合溶液的反應原理，向混合溶液中逐滴滴入Na₂CO₃溶液至過量．剛開始時，碳酸鈉與稀鹽酸反應生成氣體；溶液中應先冒氣泡，而不是先產生沉淀．發生的反應是：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；所以，圖中縱坐標（y）應該表示生成的沉淀質量；當鹽酸完全反應后，反應進行到A點，此時溶液的溶質是NaCl、CaCl₂；再加入的碳酸鈉能與氯化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀，所以，AB段發生的反應是：CaCl₂+Na₂CO₃=CaC0₃↓+2NaCl．當反應進行到C點時．加入的碳酸鈉過量，由于碳酸鈉溶液顯堿性，所以，溶液的 pH＞7．
（2）由題意可知可知，小氣球脹大是由于錐形瓶中的壓強增大產生的：
①置換反應置換反應是單質和化合物生成單質和化合物的反應，鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，會使壓強增大，所以，反應的方程式：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
②化合反應，氧化鈣能與水化合生成氫氧化鈣，放出大量的熱，能使錐形瓶中的壓強增大．所以，反應的方程式是：CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
（3）①氫氧化鈣能與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀，反應的方程式是：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；由于氫氧化鈣的溶解度隨著氣溫的升高，溶質的溶解度會變小或溶劑蒸發，析出氫氧化鈣粉末．所以，白色粉末可能是碳酸鈣，也可能是氫氧化鈣．
②由于氫氧化鈣微溶于水．所以，甲同學取白色粉末裝入試管中，加入少量的水、振蕩，發現有白色固體不溶解，于是他得出粉末中只有CaCO₃的結論是不正確的；由于氫氧化鈣溶液顯堿性，由清液在滴加1～2滴無色酚酞試液后溶液變紅，說明了溶液中含有含Ca（OH）₂．由于碳酸鈣能與鹽酸反應生成氣體，所以實驗的現象是產生氣泡．
③由于氫氧化鈣的易與二氧化碳反應而變質．所以，氫氧化鈣溶液要密封保存或使用前，臨時配制．
故答為：（1）生成沉淀的質量；CaCl₂+Na₂CO₃=CaC0₃↓+2NaCl；A點溶質是NaCl、CaCl₂；＞；
（2）①Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑②CaO+H₂O=Ca（OH）₂；（3）①Ca（OH）₂； CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O； 變小； ②氫氧化鈣微溶于水；產生氣泡、白色粉末中含Ca（OH）₂；③AB．

點評：此類題的綜合性較強，難度稍大．在解此類題時，要根據物質的性質、反應的原理，分析現象、判斷物質、寫出有關的方程式等．