Question

4．甲、乙兩同學在學完酸的化學性質后，做了如圖所示的實驗：

【觀察與討論1】甲同學在做實驗時觀察到的明顯現象是懸濁液變澄清．再滴加無色酚酞溶液，無明顯現象（已知CaCl₂溶液呈中性）．
【觀察與討論2】乙同學在做實驗時開始沒有觀察到氣泡產生，于是對碳酸鈉能否與鹽酸反應表示懷疑．甲同學通過查閱資料得知：在碳酸鈉溶液中滴加少量稀鹽酸，先發(fā)生反應Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃，繼續(xù)滴加稀鹽酸，再發(fā)生反應NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．所以甲同學認為，乙同學實驗時還應，才能觀察到有氣泡產生．
【觀察與討論3】甲同學先將廢液緩慢倒入一潔凈的廢液杯中，乙同學在觀察到氣泡產生后，也將實驗廢液緩慢倒入該廢液杯中，沒有觀察到明顯現象．經過討論確定，甲同學的試管中廢液含有的溶質一定有CaCl₂，乙同學的試管中廢液含有的溶質一定有NaCl（均寫化學式）．
為了處理實驗后產生的廢液，甲、乙同學決定對廢液杯中最終廢液溶質的成分進行探究．
【提出問題】最終廢液中含有什么溶質？
【猜想與假設】猜想1：廢液中含有CaCl₂、NaCl（寫化學式）兩種溶質．
猜想2：廢液中含有CaCl₂、NaCl、HCl（寫化學式）三種溶質．
猜想3：廢液中含有NaHCO₃、CaCl₂、NaCl三種溶質．
【活動與探究】甲、乙同學為了驗證猜想，進行了如下實驗：
甲同學實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加鹽酸，無氣泡產生．
乙同學實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加紫色石蕊試液，溶液變紅色．
【結論與反思】（1）猜想2（填“1”或“2”或“3”）正確．
（2）要得到相同的結論，還可采用很多種方法．如加入氧化鐵粉末，可觀察到溶液呈色，該反應的化學方程式為Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
【表達與交流】甲、乙同學確認了最終廢液中溶質的成分，若直接排放，可能造成的危害是腐蝕下水道，你認為處理該廢液的方法是將廢液中和至中性再排放．

Answer 1

分析 【觀察與討論1】氫氧化鈣和稀鹽酸反應能生成氯化鈣和水；
【觀察與討論2】只有當稀鹽酸足量時，碳酸鈉溶液才能夠和稀鹽酸反應生成二氧化碳；
【觀察與討論3】無論氫氧化鈣和稀鹽酸是否恰好完全反應，形成的溶液中一定含有氯化鈣；
無論碳酸鈉和稀鹽酸的質量如何，形成的溶液中一定含有氯化鈉；
【猜想與假設】如果物質之間恰好完全反應時，廢液中含有氯化鈣和氯化鈉；
如果稀鹽酸過量時，廢液中含有氯化鈣、氯化鈉和氯化氫；
如果稀鹽酸不足，廢液中含有碳酸氫鈉、氯化鈣和氯化鈉；
【結論與反思】根據實驗現象可以判斷廢液中溶質的組合情況；
氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，氯化鐵溶液是黃色的；
【表達與交流】酸性溶液能夠腐蝕下水道等．

解答 解：【觀察與討論1】甲同學在做實驗時觀察到的明顯現象是懸濁液變澄清．故答案為：懸濁液變澄清．
【觀察與討論2】乙同學實驗時還應繼續(xù)加入稀鹽酸，才能觀察到有氣泡產生．故答案為：繼續(xù)加入稀鹽酸．
【觀察與討論3】甲同學的試管中廢液含有的溶質一定有氯化鈣，化學式是CaCl₂；
乙同學的試管中廢液含有的溶質一定有氯化鈉，化學式是NaCl．
故答案為：CaCl₂；NaCl．
【猜想與假設】
猜想1：廢液中含有CaCl₂、NaCl兩種溶質；
猜想2：廢液中含有CaCl₂、NaCl、HCl三種溶質；
故填：CaCl₂、NaCl；CaCl₂、NaCl、HCl．
【活動與探究】
甲同學實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加鹽酸，無氣泡產生，說明溶液中不含有碳酸氫鈉；
乙同學實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加紫色石蕊試液，溶液變紅色，說明溶液中含有氯化氫．
【結論與反思】（1）由以上分析可知，猜想2正確．故填：2．
（2）要得到相同的結論，還可采用很多種方法．如加入氧化鐵粉末，可觀察到溶液呈黃色，該反應的化學方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
故填：黃； Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
【表達與交流】若直接排放廢液，可能造成的危害是腐蝕下水道等；處理該廢液的方法是：將廢液中和至中性再排放．
故答案為：腐蝕下水道；將廢液中和至中性再排放．
答案：
【觀察與討論1】懸濁液變澄清；
【觀察與討論2】繼續(xù)加入稀鹽酸；
【觀察與討論3】CaCl₂；NaCl．
【猜想與假設】CaCl₂、NaCl；CaCl₂、NaCl、HCl．
【結論與反思】
（1）2；
（2）黃； Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
【表達與交流】腐蝕下水道；將廢液中和至中性再排放．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．