Question

某兴趣小组在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验．

（1）写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式______．
（2）乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是______．
（3）写出丙实验中碳酸钠溶液和澄清石灰水反应的化学方程式______．
（4）实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色，能使废液呈碱性的物质是什么？同学们有如下猜想．
小兰认为：只有碳酸钠
小刚认为：只有氢氧化钙
小亮认为：是氢氧化钠和碳酸钠
你认为还可能是______．
（5）为验证小兰、小刚、小亮的猜想．设计了如下实验．请你补充完整．

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置．（已知氯化钙溶液呈中性）	①有白色沉淀，溶液呈红色．	______的猜想正确．
	②______	______的猜想正确．
	③______	______的猜想正确．

（6）某硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质，可以用熟石灰进行中和和处理．现取980g该污水，加入熟石灰来中和（其他杂质不参加反应，共消耗熟石灰粉末3.7g）．计算此污水中硫酸的质量分数．

Answer 1

解：（1）盐酸和氢氧化钠发生的是复分解反应相互交换成分，生成氯化钠和水，直接已经平了，所以方程式是NaOH+HCl═NaCl+H₂O；
（2）二氧化碳与氢氧化钠反应，使瓶内压强减小，在外界大气压的作用下空气进入气球，气球胀大；
（3）碳酸钠和氢氧化钙反应的反应物是碳酸钠和氢氧化钙，写在等号的左边，生成物是碳酸钙沉淀和氢氧化钠写在等号的右边，用观察法配平即可，碳酸钙后面标上沉淀符号，所以方程式是：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（4）使废液呈碱性的物质有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠，溶液中不能剩氢氧化钙和碳酸钠，因为二者继续反应，所以只有还有可能是氢氧化钠了；
（5）①加入过量氯化钙溶液有白色沉淀生成，说明含有碳酸根离子，碳酸钙属于白色沉淀，即含有碳酸钠，溶液呈红色说明其中含有氢氧化钠，所以小亮猜想正确；②加入过量氯化钙溶液没有白色沉淀生成，说明不含有碳酸根离子，即不含有碳酸钠，溶液呈红色说明溶液中含有碱即其中含有氢氧化钙，所以小刚猜想正确；③加入过量氯化钙溶液有白色沉淀生成，说明含有碳酸根离子，即含有碳酸钠，溶液不变红色说明其中不含有氢氧化钠，所以小兰猜想正确，所以答案为：【实验设计】

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置．	①有白色沉淀，溶液呈红色．	小亮的猜想正确．
	②无现象，溶液呈红色．	小刚的猜想正确．
	③有白色沉淀，溶液呈无色．	小兰的猜想正确．

（6）解：设此污水中含有硫酸的质量为x．
Ca（OH）₂+H₂SO₄═CaSO₄+2H₂O
74 98
3.7 g x
解得 x=4.9 g
此污水中硫酸的质量分数为：×100%=0.5%
故答案为：（1）NaOH+HCl═NaCl+H₂O；（2）气球胀大；（3）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；（4）氢氧化钠；
（5）【实验设计】

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氢氧化钙溶液，静置．	①有白色沉淀，溶液呈红色．	小亮的猜想正确．
	②无现象，溶液呈红色．	小刚的猜想正确．
	③有白色沉淀，溶液呈无色．	小兰的猜想正确．

（6）0.5%．
分析：（1）根据氢氧化钠和盐酸反应方程式书写注意事项来回答；（2）根据二氧化碳与氢氧化钠反应使瓶内压强减小考虑；（3）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，再根据方程式的书写方法进行书写；（4）使废液呈碱性的物质有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠等根据碳酸根的检验方法来考虑．（5）①加入过量氯化钙溶液有白色沉淀生成，说明含有碳酸根离子，即含有碳酸钠，溶液呈红色说明其中含有氢氧化钠；②加入过量氯化钙溶液没有白色沉淀生成，说明不含有碳酸根离子，即不含有碳酸钠，溶液呈红色说明溶液中含有碱即其中含有氢氧化钙，所以小刚猜想正确；③加入过量氯化钙溶液有白色沉淀生成，说明含有碳酸根离子，即含有碳酸钠，溶液不变红色说明其中不含有氢氧化钠；（6）根据氢氧化钙的质量计算出硫酸的质量，再除以硫酸溶液的质量即可．
点评：通过回答本题知道了碳酸根的检验方法，掌握了在分析化学反应后所得物质的成分时不仅考虑生成物有什么，还需要考虑反应物中什么物质过量问题．