Question

17．某同学在实验结束后进行废液处理时，将氢氧化钠溶液、石灰水和稀盐酸导入同一洁净的烧杯中，当他用手接触烧杯壁时，感觉到烧杯“发热”．这一现象让他意识到酸碱发生了中和反应．为了找到处理这类废液的依据，他决定探究反应后溶液中溶质的组成．
【猜想假设】他对反应后溶液中溶质的组成作出了两种假设．
假设①：溶质为NaCl、CaCl₂
假设②：溶质为NaCl、CaCl₂、NaOH、Ca（OH）₂
请你再补充一种合理的假设．
假设③：溶质为NaCl、CaCl₂、HCl．
【设计方案】如果假设③成立，请你根据下表实验方案，验证探究结果．

实验步骤及操作方法	实验现象	结论
方案一：取少量废液于试管中，加入适量铁粉，振荡	铁粉消失，并有气泡产生	假设③成立
方案二：取少量废液于试管中，滴加一定量 碳酸钠溶液，振荡	有大量气泡产生	假设③成立

请写出其中任一套方案所发生的化学反应方程式：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑或Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【拓展应用】
（1）处理含酸碱的废液时，调控废液至上述假设①的状态最合适；
（2）假如运送硫酸的车辆在公路旁发生泄漏事故，为减轻硫酸对周边环境的危害，可采取的措施是喷洒石灰水．

Answer 1

分析 中和反应是放热反应；
【猜想假设】酸和碱反应时有可能酸碱恰好完全中和，也可能碱过量或酸过量，当恰好完全中和时假设①正确，当碱过量时假设②正确，所以假设③应该是酸过量时的情况；
【设计方案】根据盐酸的化学性质来分析；
【拓展应用】（1）酸碱性废水都会污染水体；
（2）熟石灰是一种常见的碱能与硫酸发生中和反应生成硫酸钙和水，可减少硫酸的污染．

解答 解：氢氧化钠与盐酸反应、氢氧化钙与稀盐酸反应属于中和反应，会放出热量，故填：中和；
【猜想假设】假设①为酸碱恰好中和后的生成物，假设②是碱过量时的情况，所以提出的假设③应该是酸过量时的情况，也就是溶液中含有生成的氯化钙、氯化钠和剩余的盐酸．
故答案为：NaCl、CaCl₂、HCl；
【设计方案】盐酸与铁粉反应会产生氢气；盐酸与碳酸钠反应会产生二氧化碳气体．
故填：

实验步骤及操作方法	实验现象	结论
方案一：取少量废液于试管中，加入适量铁粉，振荡	铁粉消失，并有气泡产生	假设③成立
方案二：取少量废液于试管中，滴加一定量 碳酸钠溶液，振荡	有大量气泡产生	假设③成立

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑或Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【拓展应用】（1）酸性废水和碱性废水都会造成水体的污染，故填：①；
（2）熟石灰是一种常见的碱能与硫酸发生中和反应生成硫酸钙和水，可减少硫酸的污染．故填：喷洒石灰水．

点评 解答本题容易出错的地方是反应后溶液中溶质的判断，先看反应后的生成物，再还需要考虑反应物是否过量问题．