Question

3．某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂，因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究．
（1）氢氧化钙溶液和稀盐酸反应的化学方程式：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O．
（2）探究烧杯内溶液中溶质的成分．
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想与假设】
猜想①：溶质是CaCl₂和Ca（OH）₂；
猜想②：溶质是CaCl₂；
猜想③：溶质是CaCl₂、HCl．
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性．
【进行实验】

实验步骤	实验现象	结论
取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液	酚酞溶液没有变色	猜想①错误
取少量烧杯内溶液于另一支试管中，加入几滴紫色的石蕊试液	石蕊试液变红色	猜想③正确

【反思】针对猜想③正确的溶液，要使其溶液中溶质只有CaCl₂，应向烧杯中加入过量的CaCO₃（填化学式）
【拓展】对于没有明显现象的化学变化，可以从反应物被消耗和相应生成物出现两个方面加以证明，对于本题涉及的实验，试从反应物是否被消耗的角度再设计两种方案证明反应确实发生了．

实验操作	预期实验现象
在石灰水中加入锌粒，然后逐渐加入稀盐酸	如果一段时间后锌粒表面有气泡冒出
在石灰水中加入几小块石灰石，然后逐渐加入稀盐酸	如果一段时间后石灰石表面有气泡冒出

Answer 1

分析 （1）根据氢氧化钙和盐酸反应生成了氯化钙和水写出反应的方程式；
（2）猜想③根据反应的程度进行猜想：恰好反应、一种物质完全反应，另一种物质有剩余；
【实验探究】
Ⅰ根据酚酞遇碱变红来进行解答；
Ⅱ根据盐酸的化学性质分析；
【反思】
根据废液呈酸性，以及盐酸的性质进行分析，但注意不能引进其它的金属离子．
【拓展】根据盐酸的性质进行分析．

解答 解：
（1）氢氧化钙和盐酸反应生成了氯化钙和水，因此反应的方程式为：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；
（2）猜想：反应可能是恰好反应，只有氯化钙、也可能是一种物质完全反应，另一种物质有剩余，若氢氧化钙过量，则含有氢氧化钙和氯化钙；若盐酸过量，则含有盐酸和氯化钙；
【实验探究】Ⅰ因为酚酞遇碱会变红色，无色酚酞溶液不变色，说明反应后的溶液不呈碱性．而猜想①中含有Ca（OH）₂，溶液应呈碱性，所以排除猜想①；
Ⅱ根据盐酸的化学性质可设计实验如下：

实 验 步 骤	实 验 现 象	结  论
取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液	酚酞溶液没有变色	猜想①错误
取少量烧杯内溶液于另一支试管中，加入 几滴紫色的石蕊试液	石蕊试液变红色	猜想③正确

【反思】
废液呈酸性，会腐蚀铁质下水管（或污染水源）；除去溶液中的盐酸可用适量的碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳．
【拓展】由于当酸与其他物质反应时，酸碱中和会优先进行，所以从反应物是否被消耗的角度设计实验，可以在石灰水中加入锌粒（或几小块石灰石），然后逐渐加入稀盐酸，如果一段时间后锌粒（或石灰石）表面有气泡冒出，说明进行了反应．
故答案为：
（1）Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O
（2）【猜想与假设】CaCl₂、HCl
【实验探究】

实 验 步 骤	实 验 现 象	结  论
取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液	酚酞溶液没有变色	猜想①错误
取少量烧杯内溶液于另一支试管中，加入 几滴紫色的石蕊试液	石蕊试液变红色	猜想③正确

【其他合理答案及表述也可，例如：可以选用锌粒等活泼金属、氧化铜（或氧化铁）等金属氧化物、氢氧化铜（或氢氧化铁）等碱、碳酸钠等碳酸盐】
【反思与拓展】CaCO₃．

实验操作	预期实验现象
在石灰水中加入锌粒，然后逐渐加入稀盐酸	如果一段时间后锌粒表面有气泡冒出
在石灰水中加入几小块石灰石，然后逐渐加入稀盐酸	如果一段时间后石灰石表面有气泡冒出

点评 本题考查了酸碱中和反应以及实验设计的能力．设计实验时，可以从反应后的产物和其有关的性质着手．