Question

17．某同學在實驗結(jié)束后進行廢液處理時，將氫氧化鈉溶液、石灰水和稀鹽酸導入同一潔凈的燒杯中，當他用手接觸燒杯壁時，感覺到燒杯“發(fā)熱”．這一現(xiàn)象讓他意識到酸堿發(fā)生了中和反應．為了找到處理這類廢液的依據(jù)，他決定探究反應后溶液中溶質(zhì)的組成．
【猜想假設】他對反應后溶液中溶質(zhì)的組成作出了兩種假設．
假設①：溶質(zhì)為NaCl、CaCl₂
假設②：溶質(zhì)為NaCl、CaCl₂、NaOH、Ca（OH）₂
請你再補充一種合理的假設．
假設③：溶質(zhì)為NaCl、CaCl₂、HCl．
【設計方案】如果假設③成立，請你根據(jù)下表實驗方案，驗證探究結(jié)果．

實驗步驟及操作方法	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
方案一：取少量廢液于試管中，加入適量鐵粉，振蕩	鐵粉消失，并有氣泡產(chǎn)生	假設③成立
方案二：取少量廢液于試管中，滴加一定量 碳酸鈉溶液，振蕩	有大量氣泡產(chǎn)生	假設③成立

請寫出其中任一套方案所發(fā)生的化學反應方程式：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑或Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【拓展應用】
（1）處理含酸堿的廢液時，調(diào)控廢液至上述假設①的狀態(tài)最合適；
（2）假如運送硫酸的車輛在公路旁發(fā)生泄漏事故，為減輕硫酸對周邊環(huán)境的危害，可采取的措施是噴灑石灰水．

Answer 1

分析 中和反應是放熱反應；
【猜想假設】酸和堿反應時有可能酸堿恰好完全中和，也可能堿過量或酸過量，當恰好完全中和時假設①正確，當堿過量時假設②正確，所以假設③應該是酸過量時的情況；
【設計方案】根據(jù)鹽酸的化學性質(zhì)來分析；
【拓展應用】（1）酸堿性廢水都會污染水體；
（2）熟石灰是一種常見的堿能與硫酸發(fā)生中和反應生成硫酸鈣和水，可減少硫酸的污染．

解答 解：氫氧化鈉與鹽酸反應、氫氧化鈣與稀鹽酸反應屬于中和反應，會放出熱量，故填：中和；
【猜想假設】假設①為酸堿恰好中和后的生成物，假設②是堿過量時的情況，所以提出的假設③應該是酸過量時的情況，也就是溶液中含有生成的氯化鈣、氯化鈉和剩余的鹽酸．
故答案為：NaCl、CaCl₂、HCl；
【設計方案】鹽酸與鐵粉反應會產(chǎn)生氫氣；鹽酸與碳酸鈉反應會產(chǎn)生二氧化碳氣體．
故填：

實驗步驟及操作方法	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
方案一：取少量廢液于試管中，加入適量鐵粉，振蕩	鐵粉消失，并有氣泡產(chǎn)生	假設③成立
方案二：取少量廢液于試管中，滴加一定量 碳酸鈉溶液，振蕩	有大量氣泡產(chǎn)生	假設③成立

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑或Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【拓展應用】（1）酸性廢水和堿性廢水都會造成水體的污染，故填：①；
（2）熟石灰是一種常見的堿能與硫酸發(fā)生中和反應生成硫酸鈣和水，可減少硫酸的污染．故填：噴灑石灰水．

點評 解答本題容易出錯的地方是反應后溶液中溶質(zhì)的判斷，先看反應后的生成物，再還需要考慮反應物是否過量問題．