Question

4．实验小组研究盐酸、氢氧化钙两种物质的化学性质，做了如图所示几个实验．得知：Na₂CO₃溶液和澄清石灰水都呈碱性（pH＞7），CaCl₂溶液呈中性（pH=7）．

（1）实验后某试管中为黄色溶液，该试管中发生反应的化学方程式为Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．
（2）实验后某试管中为红色溶液，向其中加入足量的稀盐酸，溶液变为无色．由此推断，该试管中最初盛有的物质是无色酚酞试液．
（3）实验后某试管的底部有白色固体，过滤后向滤液中滴加稀盐酸，一段时间后有气泡出现．由此推断，该试管中最初发生反应的化学方程为Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
（4）实验某试管中只得到无色溶液，向其中加入足量的Na₂CO₃溶液，无明显现象．由此推断，该试管中最初发生反应的化学方程式为Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，其反应类型为复分解反应．
（5）实验结束后，某同学将⑤⑥⑦三个试管的废液倒入同一个烧杯中，观察到废液呈浑浊并显红色，由此分析可知：
①废液中除碳酸钙、氯化钠、水和指示剂外，一定还含有氢氧化钠．
②依据上述实验过程，你认为引起废液呈碱性的物质组成共有3种可能．
③为了进一步探究废液的成分，该同学进行以下实验：

步骤	操作	现象	结论
第一步	取样，加入少量盐酸	无气泡产生	废液中一定没有碳酸钠
第二步	再次取样，进行实验⑧	无白色沉淀产生	废液中只有氢氧化钠

Answer 1

分析 （1）根据氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁溶于水呈黄色进行分析；
（2）根据碱能使酚酞变色、碱和稀盐酸反应生成盐和水、盐和酸都不能使酚酞变色进行分析；
（3）根据氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠进行分析；
（4）根据碳酸钠和稀盐酸反应生成气体、氯化钠和稀盐酸不反应进行分析；
（5）根据氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠进行分析．

解答 解：（1）氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁溶于水呈黄色，化学方程式为：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（2）氢氧化钙能使酚酞变红色，稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，稀盐酸有可能过量但氯化钙和稀盐酸都不能使酚酞变色；
（3）氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；
（4）碳酸钠和稀盐酸反应生成气体二氧化碳，氯化钠和稀盐酸不反应，所以固体中可能含有碳酸钠，一定含有氯化钠，化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，该反应属于复分解反应；
（5）氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以实验结束后，某同学将⑤⑥⑦三个试管的废液倒入同一个烧杯中，观察到废液呈浑浊并显红色，
①废液中除碳酸钙、氯化钠、水和指示剂外，一定还含有氢氧化钠；
②依据上述实验过程，引起废液呈碱性的物质组成可能只有氢氧化钠，可能是氢氧化钠和碳酸钠，也可能是氢氧化钠和氢氧化钙，共有3种可能；
③为了进一步探究废液的成分，该同学进行以下实验：

步骤	操作	现象	结论
第一步	取样，加入少量盐酸	无气泡产生	废液中一定没有碳酸钠
第二步	再次取样，进行实验⑧	无白色沉淀产生	废液中只有氢氧化钠

故答案为：（1）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（2）稀盐酸，无色酚酞试液；
（3）Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；
（4）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，复分解反应；
（5）①氢氧化钠
②3；
③

步骤	操作	现象	结论
第一步	取样，加入少量盐酸	无气泡产生	废液中一定没有碳酸钠
第二步	再次取样，进行实验⑧	无白色沉淀产生	废液中只有氢氧化钠

点评 本题综合考查了氢氧化钙的化学性质的探究，全面综合的考查，角度新颖，解答时抓住氢氧化钙的化学性质不难解答．