Question

某興趣小組在學習堿的化學性質時，進行了如圖所示的實驗．

（1）寫出甲實驗中鹽酸和氫氧化鈉反應的化學方程式______．
（2）乙實驗中滴加氫氧化鈉溶液后，可觀察到的現象是______．
（3）寫出丙實驗中碳酸鈉溶液和澄清石灰水反應的化學方程式______．
（4）實驗結束后，同學們將甲、乙、丙三個實驗的廢液倒入同一個干凈的廢液缸中，最終看到廢液渾濁并呈紅色，能使廢液呈堿性的物質是什么？同學們有如下猜想．
小蘭認為：只有碳酸鈉
小剛認為：只有氫氧化鈣
小亮認為：是氫氧化鈉和碳酸鈉
你認為還可能是______．
（5）為驗證小蘭、小剛、小亮的猜想．設計了如下實驗．請你補充完整．

實驗內容	預計現象	預計結論
取少量廢液缸中上層清液于試管中，加入過量氯化鈣溶液，靜置．（已知氯化鈣溶液呈中性）	①有白色沉淀，溶液呈紅色．	______的猜想正確．
	②______	______的猜想正確．
	③______	______的猜想正確．

（6）某硫酸廠的污水中含有硫酸等雜質，可以用熟石灰進行中和和處理．現取980g該污水，加入熟石灰來中和（其他雜質不參加反應，共消耗熟石灰粉末3.7g）．計算此污水中硫酸的質量分數．

Answer 1

解：（1）鹽酸和氫氧化鈉發生的是復分解反應相互交換成分，生成氯化鈉和水，直接已經平了，所以方程式是NaOH+HCl═NaCl+H₂O；
（2）二氧化碳與氫氧化鈉反應，使瓶內壓強減小，在外界大氣壓的作用下空氣進入氣球，氣球脹大；
（3）碳酸鈉和氫氧化鈣反應的反應物是碳酸鈉和氫氧化鈣，寫在等號的左邊，生成物是碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉寫在等號的右邊，用觀察法配平即可，碳酸鈣后面標上沉淀符號，所以方程式是：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（4）使廢液呈堿性的物質有氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉，溶液中不能剩氫氧化鈣和碳酸鈉，因為二者繼續反應，所以只有還有可能是氫氧化鈉了；
（5）①加入過量氯化鈣溶液有白色沉淀生成，說明含有碳酸根離子，碳酸鈣屬于白色沉淀，即含有碳酸鈉，溶液呈紅色說明其中含有氫氧化鈉，所以小亮猜想正確；②加入過量氯化鈣溶液沒有白色沉淀生成，說明不含有碳酸根離子，即不含有碳酸鈉，溶液呈紅色說明溶液中含有堿即其中含有氫氧化鈣，所以小剛猜想正確；③加入過量氯化鈣溶液有白色沉淀生成，說明含有碳酸根離子，即含有碳酸鈉，溶液不變紅色說明其中不含有氫氧化鈉，所以小蘭猜想正確，所以答案為：【實驗設計】

實驗內容	預計現象	預計結論
取少量廢液缸中上層清液于試管中，加入過量氯化鈣溶液，靜置．	①有白色沉淀，溶液呈紅色．	小亮的猜想正確．
	②無現象，溶液呈紅色．	小剛的猜想正確．
	③有白色沉淀，溶液呈無色．	小蘭的猜想正確．

（6）解：設此污水中含有硫酸的質量為x．
Ca（OH）₂+H₂SO₄═CaSO₄+2H₂O
74 98
3.7 g x
解得 x=4.9 g
此污水中硫酸的質量分數為：×100%=0.5%
故答案為：（1）NaOH+HCl═NaCl+H₂O；（2）氣球脹大；（3）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；（4）氫氧化鈉；
（5）【實驗設計】

實驗內容	預計現象	預計結論
取少量廢液缸中上層清液于試管中，加入過量氫氧化鈣溶液，靜置．	①有白色沉淀，溶液呈紅色．	小亮的猜想正確．
	②無現象，溶液呈紅色．	小剛的猜想正確．
	③有白色沉淀，溶液呈無色．	小蘭的猜想正確．

（6）0.5%．
分析：（1）根據氫氧化鈉和鹽酸反應方程式書寫注意事項來回答；（2）根據二氧化碳與氫氧化鈉反應使瓶內壓強減小考慮；（3）碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，再根據方程式的書寫方法進行書寫；（4）使廢液呈堿性的物質有氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉等根據碳酸根的檢驗方法來考慮．（5）①加入過量氯化鈣溶液有白色沉淀生成，說明含有碳酸根離子，即含有碳酸鈉，溶液呈紅色說明其中含有氫氧化鈉；②加入過量氯化鈣溶液沒有白色沉淀生成，說明不含有碳酸根離子，即不含有碳酸鈉，溶液呈紅色說明溶液中含有堿即其中含有氫氧化鈣，所以小剛猜想正確；③加入過量氯化鈣溶液有白色沉淀生成，說明含有碳酸根離子，即含有碳酸鈉，溶液不變紅色說明其中不含有氫氧化鈉；（6）根據氫氧化鈣的質量計算出硫酸的質量，再除以硫酸溶液的質量即可．
點評：通過回答本題知道了碳酸根的檢驗方法，掌握了在分析化學反應后所得物質的成分時不僅考慮生成物有什么，還需要考慮反應物中什么物質過量問題．