Question

化學(xué)小組同學(xué)利用如圖裝置（固定裝置略）按如下操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究酸、堿、鹽的性質(zhì)．玻璃管中盛有氫氧化鈉固體，錐形瓶中充滿(mǎn)二氧化碳?xì)怏w．
已知：堿性的Na₂CO₃溶液與中性的CaCl₂溶液能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟1：關(guān)閉K₂，從分液漏斗中加入少量的稀鹽酸后關(guān)閉K1，觀(guān)察到上面氣球鼓起．甲同學(xué)認(rèn)為氣球鼓起是由于反應(yīng)放熱引起的，由此證明酸和堿能發(fā)生反應(yīng)．請(qǐng)判斷甲的說(shuō)法是否合理并說(shuō)明理由

 

．
步驟2：同時(shí)打開(kāi)K₁、K₂，使玻璃管中的液體流入錐形瓶．并用清水沖洗玻璃管；關(guān)閉K₂，一段時(shí)間后，錐形瓶?jī)?nèi)氣球鼓起，原因是（用化學(xué)方程式表示）

 

．
步驟3：關(guān)閉K₂，向玻璃管中加入滴有酚酞的氫氧化鈣溶液，再?gòu)姆忠郝┒分屑尤胍欢�量的稀鹽酸，觀(guān)察到

 

現(xiàn)象，證明酸和堿能反應(yīng)．
步驟4：打開(kāi)K₁、K₂，使玻璃管中的液體流入錐形瓶中，關(guān)閉K₂，觀(guān)察到錐形瓶中產(chǎn)生了大量氣泡，氣球變癟，最終得到澄清溶液．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明所得澄清溶液中溶質(zhì)的組成

 

．

Answer 1

分析：步驟1“根據(jù)氫氧化鈉溶于水放熱分析
步驟2：根據(jù)書(shū)寫(xiě)方程式原則書(shū)寫(xiě)
步驟3：根據(jù)鹽酸和氫氧化鈣反應(yīng)分析
步驟4：根據(jù)反應(yīng)的產(chǎn)物以及最終溶液澄清分析

解答：解：步驟1：當(dāng)鹽酸滴加到氫氧化鈉固體中時(shí)，氫氧化鈉溶于水放熱，使玻璃管內(nèi)空氣膨脹也會(huì)引起氣球脹大，因此不能根據(jù)氣求脹大即說(shuō)明氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)．
步驟2：同時(shí)打開(kāi)K₁、K₂，玻璃管中的氫氧化鈉固體溶于水變成溶液，液體流入錐形瓶．錐形瓶?jī)?nèi)充滿(mǎn)二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，關(guān)閉K₂，錐形瓶?jī)?nèi)氣壓減小，外界空氣沿導(dǎo)管進(jìn)入氣球，使氣球脹大．反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
步驟3：氫氧化鈣溶液呈堿性，滴入酚酞試液后變成紅色，從分液漏斗中加入一定量的稀鹽酸，當(dāng)看到紅色變淺或消失時(shí)，說(shuō)明溶液中沒(méi)有堿性物質(zhì)，從而說(shuō)明鹽酸和氫氧化鈣發(fā)生了反應(yīng)
步驟4：步驟1鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉，步驟2中發(fā)生的反應(yīng)生成了碳酸鈉，步驟3中鹽酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成了氯化鈣，碳酸鈉與氯化鈣發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣．經(jīng)步驟4，打開(kāi)K₁、K₂，使玻璃管中的液體流入錐形瓶中，關(guān)閉K₂，觀(guān)察到錐形瓶中產(chǎn)生了大量氣泡，說(shuō)明鹽酸有剩余，與碳酸鈉、碳酸鈣都反應(yīng)生成二氧化碳，使錐形瓶?jī)?nèi)氣壓變大，將氣球壓癟，最終溶液澄清，因此溶液中的溶質(zhì)一定含有氯化鈉、氯化鈣，可能含有鹽酸，要證明是否存在鹽酸，根據(jù)酸的化學(xué)性質(zhì)，可取一定量的澄清溶液于試管中，加入紫色石蕊溶液，若溶液無(wú)變化，則所得澄
清溶液中的溶質(zhì)為NaCl、CaCl₂；若溶液變紅，則所得澄清溶液中的溶質(zhì)為NaCl、CaCl₂、HCl
故答案為：步驟1：不合理，氫氧化鈉溶于水放熱也會(huì)引起氣球脹大
步驟2：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
步驟3：紅色變淺或消失
步驟4：取一定量的澄清溶液于試管中，加入紫色石蕊溶液，若溶液無(wú)變化，則所得澄
清溶液中的溶質(zhì)為NaCl、CaCl₂；若溶液變紅，則所得澄清溶液中的溶質(zhì)為NaCl、CaCl₂、HCl

點(diǎn)評(píng)：熟練掌握常見(jiàn)的酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)，能夠根據(jù)酸的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)它們進(jìn)行鑒別，注意在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須具備的三個(gè)要素：操作、現(xiàn)象、結(jié)論．