今天是实验室开放日,小明、小军、小红一起到化学实验室进行科学探究活动,他们看到实验台上有两瓶没有标签的无色溶液,老师告诉他们,其中一瓶是稀盐酸,另一瓶是石灰水,他们决

发布时间:2020-08-13 14:56:26

今天是实验室开放日,小明、小军、小红一起到化学实验室进行科学探究活动,他们看到实验台上有两瓶没有标签的无色溶液,老师告诉他们,其中一瓶是稀盐酸,另一瓶是石灰水,他们决定用不同的方案对这两种溶液进行鉴别:
【设计实验】
小明准备用无色酚酞溶液;
小红提议可用碳酸钠溶液来鉴别;
小军想分别将一支盛有二氧化碳气体的试管,分别倒扣在盛有这两种溶液的烧杯中,如图1所示.
【进行实验】
(1)小明、小红分别将这两种溶液分别各取2mL,装在两支试管中,他们将试管依次编号为①~④号,小军取这两种溶液各30mL,分别倒入两个小烧杯中,再在编号为⑤、⑥号的两支集满二氧化碳的气体;
(2)各自按自己的思路进行了实验,现象如下:试管①中液体由无色变为红色,试管③中液体变浑浊,试管⑥中液面上升.
(3)三位同学在实验后,将试管中的物质倒入同一个废液缸中,发现废液为无色透明.
【分析与计算】
(1)试管①中所盛的液体为______.
(2)试管④中发生反应的化学方程式为______.
(3)试管⑥还能观察到的现象是______.
(4)废液缸中除了酚酞、水以外,一定存在的物质有______,(填化学式)为进一步确定该废液是否存在盐酸,小红又设计并完成如下实验:
实验步骤实验现象结论取少量该溶液,向其中加入____________废液中存在盐酸为避免污染环境,化学兴趣小组对该废液的成分进行了如下实验:
取出废液缸中废液共14.6g,向其中加入适量的水,向溶质质量分数为2.12%的碳酸钠溶液.所得溶液的pH与加入的碳酸钠溶液的质量关系如图2所示:
Ⅰ、通过图2可知,当碳酸钠溶液质量加到10g时,废液中溶质为______(填化学式).
Ⅱ、原废液中氯化氢的质量分数?

网友回答

解:(1)由于石灰水显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,所以,试管①中所盛的液体为石灰水;
(2)由于碳酸钠溶液能与石灰水反应生成沉淀,所以,试管③中盛放的是石灰水,则试管④中盛放的是盐酸.盐酸与碳酸钠反应的方程式是:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;
(3)由于二氧化碳与石灰水反应生成了碳酸钙沉淀和水,所以,试管⑥能观察到的现象是:液面上升,无色溶液变浑浊;
(4)由于石灰水能与盐酸反应生成氯化钙和水,碳酸钠很盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,又由于混合后的溶液无色透明,所以,碳酸钠与石灰水不能反应生成碳酸钙沉淀.所以,废液缸中除了酚酞、水以外,一定存在的物质有CaCl2、NaCl,为了证明溶液中还含有盐酸,可向溶液中加入少量的碳酸钠,有气泡生成,证明了溶液中含有盐酸.
Ⅰ、由图2可知,当碳酸钠溶液质量加到10g时,废液中PH为7,说明了溶液呈中性,溶液中不含有石灰水、盐酸、碳酸钠,溶液中的溶质是CaCl2、NaCl.
Ⅱ、设14.6g废液中含有氯化氢的质量为X
碳酸钠的质量为:10g×2.12%=0.212g
?? Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
??? 106???73
? 0.212g?? X
? 解得:X=0.146g
原废液中氯化氢的质量分数为:×100%=1%
故答为:(1)石灰水;(2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;(3)无色液体变浑浊;(4)CaCl2、NaCl,碳酸钠,有气泡生成,ⅠCaCl2、NaCl,Ⅱ1%.
解析分析:(1)根据石灰水显碱性,能使无色酚酞溶液变红色分析;
(2)根据碳酸钠溶液能与石灰水反应生成沉淀分析;
(3)根据二氧化碳能与石灰水反应分析;
(4)根据石灰水、盐酸、碳酸钠的性质以及混合后的溶液无色透明分析废液中存在的物质,根据盐酸与碳酸钙的反应验证溶液中是否存在盐酸;
Ⅰ观察图示,根据当碳酸钠溶液质量加到10g时,溶液的PH分析溶液中的溶质;
Ⅱ根据碳酸钠与盐酸反应的方程式,由碳酸钠的质量可求出14.6g废液中盐酸的质量,继而求出废液中原废液中氯化氢的质量分数.

点评:本题的综合性较强,主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力.增加了学生分析问题的思维跨度,强调了学生整合知识的能力.
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