Question

12．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用氫氧化鈣溶液和鹽酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，向燒杯中的氫氧化鈣溶液加入稀鹽酸一會(huì)后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑，因此，他們停止滴加稀鹽酸，并對(duì)燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)成分進(jìn)行探究．
（1）寫出該中和反應(yīng)的化學(xué)方程式Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O．
（2）探究燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分．
【提出問題】該燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么？
【猜想】猜想①可能是CaCl₂和Ca（OH）₂；猜想②可能只有CaCl₂；猜想③CaCl₂、HCl．
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液	酚酞溶液沒有變色	猜想①錯(cuò)誤
取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，加入幾滴紫色的石蕊試液	石蕊試液變紅色	猜想③正確

【反思】針對(duì)猜想③正確的溶液，要使其溶液中溶質(zhì)只有CaCl₂，應(yīng)向燒杯中加入過量的CaCO₃（填化學(xué)式）．
【拓展】對(duì)于沒有明顯現(xiàn)象的化學(xué)變化，可以從反應(yīng)物被消耗和相應(yīng)生成物出現(xiàn)兩個(gè)方面甲乙證明，對(duì)于本題涉及的實(shí)驗(yàn)，試從反應(yīng)物是否被消耗的角度再設(shè)計(jì)兩種方案證明反應(yīng)確實(shí)發(fā)生了．

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
在石灰水中加入鋅粒，然后逐漸加入稀鹽酸	如果一段時(shí)間后鋅粒表面有氣泡冒出
在石灰水中加入幾小塊石灰石，然后逐漸加入稀鹽酸	如果一段時(shí)間后石灰石表面有氣泡冒出

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈣和水寫出反應(yīng)的方程式；
（2）猜想③根據(jù)反應(yīng)的程度進(jìn)行猜想：恰好反應(yīng)、一種物質(zhì)完全反應(yīng)，另一種物質(zhì)有剩余；
【實(shí)驗(yàn)探究】
Ⅰ根據(jù)酚酞遇堿變紅來進(jìn)行解答；
Ⅱ根據(jù)鹽酸的化學(xué)性質(zhì)分析；
【反思】
根據(jù)廢液呈酸性，以及鹽酸的性質(zhì)進(jìn)行分析，但注意不能引進(jìn)其它的金屬離子．
【拓展】根據(jù)鹽酸的性質(zhì)進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈣和水，因此反應(yīng)的方程式為：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；
（2）猜想：反應(yīng)可能是恰好反應(yīng)，只有氯化鈣、也可能是一種物質(zhì)完全反應(yīng)，另一種物質(zhì)有剩余，若氫氧化鈣過量，則含有氫氧化鈣和氯化鈣；若鹽酸過量，則含有鹽酸和氯化鈣；
【實(shí)驗(yàn)探究】Ⅰ因?yàn)榉犹�遇堿會(huì)變紅色，無色酚酞溶液不變色，說明反應(yīng)后的溶液不呈堿性．而猜想①中含有Ca（OH）₂，溶液應(yīng)呈堿性，所以排除猜想①；
Ⅱ根據(jù)鹽酸的化學(xué)性質(zhì)可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí) 驗(yàn) 步 驟	實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象	結(jié)  論
取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液	酚酞溶液沒有變色	猜想①錯(cuò)誤
取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，加入 幾滴紫色的石蕊試液	石蕊試液變紅色	猜想③正確

【反思】
廢液呈酸性，會(huì)腐蝕鐵質(zhì)下水管（或污染水源）；除去溶液中的鹽酸可用適量的碳酸鈣，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳．
【拓展】由于當(dāng)酸與其他物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，酸堿中和會(huì)優(yōu)先進(jìn)行，所以從反應(yīng)物是否被消耗的角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可以在石灰水中加入鋅粒（或幾小塊石灰石），然后逐漸加入稀鹽酸，如果一段時(shí)間后鋅粒（或石灰石）表面有氣泡冒出，說明進(jìn)行了反應(yīng)．
故答案為：
（1）Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O
（2）【猜想與假設(shè)】CaCl₂、HCl
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí) 驗(yàn) 步 驟	實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象	結(jié)  論
取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液	酚酞溶液沒有變色	猜想①錯(cuò)誤
取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，加入 幾滴紫色的石蕊試液	石蕊試液變紅色	猜想③正確

【其他合理答案及表述也可，例如：可以選用鋅粒等活潑金屬、氧化銅（或氧化鐵）等金屬氧化物、氫氧化銅（或氫氧化鐵）等堿、碳酸鈉等碳酸鹽】
【反思與拓展】CaCO₃．

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
在石灰水中加入鋅粒，然后逐漸加入稀鹽酸	如果一段時(shí)間后鋅粒表面有氣泡冒出
在石灰水中加入幾小塊石灰石，然后逐漸加入稀鹽酸	如果一段時(shí)間后石灰石表面有氣泡冒出

點(diǎn)評(píng) 本題考查了酸堿中和反應(yīng)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以從反應(yīng)后的產(chǎn)物和其有關(guān)的性質(zhì)著手．