Question

【題目】自熱火鍋帶有一個發(fā)熱包(主要成分是生石灰)，遇到水后在3~5秒鐘內即可升溫，溫度可達150℃以上，蒸汽溫度達200℃，最長保溫時間可達3小時。自熱火鍋的發(fā)熱過程無任何污染，成本低廉，但有一定的安全隱患。某�；瘜W興趣小組對一包久置的發(fā)熱包成分進行了探究。

（猜想與假設）

猜想1:發(fā)熱包成分為CaO和Ca(OH)2；

猜想2:發(fā)熱包成分為Ca(OH)2和CaCO3；

猜想3:發(fā)熱包成分為CaCO3；

猜想4:……

（進行實驗）

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
1.取少量樣品于試管中，加適量水，振蕩，手觸摸試管外壁后，滴加幾滴酚酞溶液	________	猜想2正確
2.另取少量樣品于另一試管中，滴加足量的稀鹽酸	_____

操作2中發(fā)生的其中一個反應的化學方程式為____。

（繼續(xù)探究）將實驗后的廢液倒入潔凈的廢液缸中，觀察到溶液呈無色，該燒杯中的液體能否直接倒入下水道？同學們對其中的溶質成分繼續(xù)進行了如下探究。

（猜想與假設）

猜想1：廢液的溶質是CaCl2；

猜想2:廢液的溶質是CaCl2、HCl；

猜想3:廢液的溶質是CaCl2、Ca(OH)2。

你認為上述哪個猜想不合理？理由是____。為進一步確定該溶液的成分，小組成員繼續(xù)設并完成了如下實驗：

（設計實驗）

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量廢液于試管中，向其中加入	______	猜想2正確

（表達與交流）應向廢液中加入適量____后再排放。

（反思與評價）如果廢液不經(jīng)過處理就排放,會造成的影響是____。

Answer 1

【答案】試管外壁不發(fā)熱，溶液變?yōu)榧t色 有氣泡產(chǎn)生 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑[或Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O] 猜想3不合理，溶液呈無色，說明無Ca(OH)2，否則溶液為紅色 紫色石蕊溶液(或鋅粒或鐵釘，合理即可)溶液變紅(或加入鋅粒時，固體逐漸溶解并有氣泡產(chǎn)生或加入鐵釘時，固體逐漸溶解并有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色變?yōu)闇\綠色，與實驗操作對應即可) 熟石灰(合理即可) 廢液腐蝕下水道，造成水體污染，破壞環(huán)境(合理即可)

【解析】

[進行實驗]實驗結論是猜想2正確，猜想2的成分是氫氧化鈣和碳酸鈣。則可以逆向推測出，將該粉末放入試管后，觸摸外壁，無明顯溫度變化，且溶液變紅。因為氫氧化鈣的水溶液顯堿性，且溶解無明顯吸放熱現(xiàn)象。若有明顯的放熱現(xiàn)象，可能含有氧化鈣，若溶液不變紅，則不含有氫氧化鈣。并且向試管中加入鹽酸后，氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水。所以能觀察到的現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生。故答案為：試管外壁不發(fā)熱，溶液變?yōu)榧t色、有氣泡產(chǎn)生、CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（或Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O）；

[猜想與假設]因為實驗后的廢液溶液呈無色，且溶液中含有酚酞試液，則證明該溶液不呈堿性，則不可能含有氫氧化鈣。所以猜想3錯誤。故答案為：猜想3不合理，溶液呈無色，說明無Ca(OH)2，否則溶液為紅色；

[設計實驗]猜想2中含有鹽酸和氯化鈣。濾液中一定含有氯化鈣，所以通過驗證溶液中是否含有鹽酸就可以證明猜想2是否正確。根據(jù)酸的化學性質可知，可以加入紫色石蕊試液，若溶液變紅，則猜想2成立�；蚣尤牖顫娊饘賳钨|，若有氣泡產(chǎn)生，則猜想2成立。或加入金屬氧化物，若觀察到金屬氧化物逐漸溶液，則猜想2成立�；蚣尤腚y溶性的堿，若觀察到難溶堿溶解，則猜想2成立。或加入碳酸鹽，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則證明猜想2成立。故答案為：紫色石蕊溶液（或鋅�；蜩F釘，合理即可），溶液變紅（或加入鋅粒時，固體逐漸溶解并有氣泡產(chǎn)生或加入鐵釘時，固體逐漸溶解并有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色變?yōu)闇\綠色，與實驗操作對應即可）；

[表達與交流]廢液中含有一定量的酸，若直接排放可能會造成水體污染�？梢约尤胍欢�量的堿，如熟石灰，中和過量的酸。故答案為：熟石灰；

[反思與評價]如果廢液不經(jīng)過處理，直接排放到下水道，由于廢液顯酸性，可能會腐蝕下水道的金屬材料，也會導致水體污染等情況。故答案為：廢液腐蝕下水道，造成水體污染，破壞環(huán)境（合理即可）。