Question

14．甲、乙同学在学完酸的化学性质后，做了如图所示实验：实验结束后，甲、乙同学依次将废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中，然后进行了讨论．
【观察与讨论1】甲同学在做实验没有观察到明显现象，于是对氢氧化钙溶液和稀盐酸能发生反应表示怀疑．但乙同学认为，甲同学实验时向氢氧化钙溶液中应先滴加几滴酚酞试液，再滴加适量的稀盐酸就可以看到反应的发生．
【观察与讨论2】甲同学先将废液缓慢倒入一洁净的废液缸中；乙同学在观察都气泡产生后，也将废液缓慢倒入该废液缸中，没有观察到明显现象．经过讨论确定，甲同学的试管中废液含有的溶质一定有CaCl₂（写化学式，下同），乙同学的试管中废液含有的溶质一定有NaCl．
为了处理实验后产生的废液，甲、乙同学对废液缸中最终废液溶质的成分进行探究．
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】
猜想1：废液中含有氯化钙、氯化钠两种溶质
猜想2：废液中含有Ca（OH）₂、CaCl₂、NaCl三种溶质
猜想3：废液中含有氯化氢、氯化钙、氯化钠三种溶质
【活动与探究】
甲、乙同学为了验证猜想，进行了如下实验：
甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加酚酞溶液，溶液不变红．
乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中加入铁钉，有气体生成．
【结论与反思】猜想3（填“1”、“2”、“3”）正确．
【表达与交流】
（1）不用指示剂的情况下使该废液变为中性的方法是向废液中加入足量的碳酸钙粉末．
（2）写出乙同学试管中发生反应的化学方程式Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．

Answer 1

分析 【观察与讨论1】向氢氧化钙溶液中应先滴几滴酚酞试液，则溶液为红色，如果红色消失，则说明反应；
【观察与讨论2】无论氢氧化钙和稀盐酸是否恰好完全反应，形成的溶液中一定含有氯化钙；
无论碳酸钠和稀盐酸的质量如何，形成的溶液中一定含有氯化钠；
【猜想与假设】如果物质之间恰好完全反应时，废液中含有氯化钙和氯化钠；
如果稀盐酸过量时，废液中含有氯化钙、氯化钠和氯化氢；
如果稀盐酸不足，废液中含有氢氧化钙、氯化钙和氯化钠；
【结论与反思】根据实验现象可以判断废液中溶质的组合情况；
【表达与交流】碳酸钙可与盐酸反应并除去盐酸，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气．

解答 解：【观察与讨论1】
酚酞溶液遇碱性溶液会变红；而在中性或酸性溶液中显示无色；酚酞溶液可鉴别碱是否被中和；
故答案为：滴加几滴酚酞试液．
【观察与讨论2】甲同学的试管中废液含有的溶质一定有氯化钙，化学式是CaCl₂；
乙同学的试管中废液含有的溶质一定有氯化钠，化学式是NaCl．
故答案为：CaCl₂；NaCl．
【猜想与假设】
猜想1：废液中含有CaCl₂、NaCl两种溶质；
猜想2：废液中含有Ca（OH）₂、CaCl₂、NaCl三种溶质；
猜想3：废液中含有CaCl₂、NaCl、HCl．
故填：Ca（OH）₂、CaCl₂、NaCl；
【活动与探究】
甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加酚酞溶液，溶液不变红，说明溶液中含没有氢氧化钙．
乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中加入铁钉，有气体生成，说明溶液中不含有盐酸；
【结论与反思】
由以上分析可知，猜想3正确．
故填：3．
【表达与交流】不用指示剂的情况下使该废液变为中性可向废液中加入足量的碳酸钙粉末；
铁与盐酸反应产生氯化亚铁和氢气，反应的方程式为：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
故答案为：向废液中加入足量的碳酸钙粉末；Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．