Question

10．探究1．物質的回收和利用
某化學探究小組的同學從實驗廢液中回收銅，得到的銅粉樣品中含有少量的鐵粉．為了除去鐵粉，同學們設計了兩個實驗方案：
方案一：銅樣品$→_{充分反應}^{加入過量稀鹽酸}$過濾→洗滌→干燥

方案二：銅樣品$→_{充分反應}^{加入過量硫酸銅溶液}$過濾→洗滌→干燥
（1）對于上述兩個方案，你的評價是：兩個方案都正確．（寫一條）
（2）寫出其中的一個反應化學方程式：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，或CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄．
（3）在干燥時，有同學提出用酒精燈加熱將銅粉烘干．小明馬上提出反對意見，其理由是2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO（用化學方程式表示出來）．
探究2：物質的鑒別和提純
實驗操作考試時，小王同學用稀鹽酸、BaCl₂溶液、酚酞溶液來檢驗四瓶無標簽的溶液：Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄、澄清石灰水．
（1）請你幫助小王同學完成澄清石灰水的鑒別：

實驗方法	實驗現象	實驗結論
取適量溶液于試管中，滴加酚酞試液，再滴加過量稀鹽酸	溶液先變紅色，后變成無色，不產生氣泡	原溶液是澄清石灰水

（2）實驗結束后，他將廢液倒入同一燒杯中，發現廢液為紅色且呈渾濁狀態，則使廢液呈紅色的離子是OH^-（寫離子符號）．廢液中一定不含有的溶質是HCl（寫化學式）．
（3）小王同學想提純燒杯中含有的氯化鈉，他提出以下方案：
①加入過量的BaCl₂溶液，
②加入過量的Na₂CO₃溶液，其目的是除去可能存在的Ca（OH）₂、CaCl₂和過量的BaCl₂．
③過濾，
④向濾液中逐滴加入鹽酸至溶液由紅色剛好變成無色為止，其目的是除去可能存在的NaOH和過量的Na₂CO₃；
⑤蒸發結晶，即得氯化鈉．
（4）寫出上述實驗過程中的一個有沉淀生成的化學方程式：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．

Answer 1

分析 探究1：
鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅；
加熱條件下，銅能和空氣中的氧氣反應生成氧化銅；
探究2：
氫氧化鈣溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色，能和稀鹽酸反應生成氯化鈣和水；
碳酸鈉能和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，能和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
稀鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳．

解答 解：探究1．
（1）上述兩個方案都正確，都能夠達到實驗目的．
故填：兩個方案都正確．
（2）鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學方程式為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄．
故填：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，或CuSO₄+Fe═Cu+FeSO₄．
（3）其理由是加熱條件下，銅能和空氣中的氧氣反應生成氧化銅，反應的化學方程式為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
故填：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
探究2：
（1）實驗過程如下表所示：

實驗方法	實驗現象	實驗結論
取適量溶液于試管中，滴加酚酞試液，再滴加過量稀鹽酸	溶液先變紅色，后變成無色，不產生氣泡	原溶液是澄清石灰水

（2）實驗結束后，他將廢液倒入同一燒杯中，發現廢液為紅色且呈渾濁狀態，則使廢液呈紅色的離子是OH^-，廢液中一定不含有的溶質是HCl，這是因為稀鹽酸能和顯堿性物質發生化學反應．
故填：OH^-；HCl．
（3）②氫氧化鈣和稀鹽酸、碳酸鈉反應后可能有剩余，氯化鈣和碳酸鈉反應后可能有剩余，因此加入過量的Na₂CO₃溶液，其目的是除去可能存在的Ca（OH）₂、CaCl₂和過量的BaCl₂．
故填：Ca（OH）₂、CaCl₂．
④向濾液中逐滴加入鹽酸至溶液由紅色剛好變成無色為止，其目的是除去可能存在的NaOH（碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成）和過量的Na₂CO₃．
故填：溶液由紅色剛好變成無色；可能存在的NaOH和過量的Na₂CO₃．
（4）上述實驗過程中，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，反應的化學方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2 NaCl．
故填：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2 NaCl．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．