Question

課堂上老師完成了碳酸鈉溶液和澄清石灰水反應(yīng)的演示實驗后，對渾濁液體過濾得到澄清濾液；接著師生對話如下表：
人員       對話
老師      問：濾液里可能含有哪些溶質(zhì)呢？
甲同學(xué)    答：可能是NaOH、Na₂CO₃
乙同學(xué)    答：可能是NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂
丙同學(xué)    答：可能是NaOH
丁同學(xué)    答：可能是

 

．
（1）假設(shè)你是丁同學(xué)，請你也提出一個與甲、乙、丙同學(xué)不同的猜想，把猜想寫在上面橫線上．并對你自己的猜想設(shè)計一個簡單的實驗加以證明．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取樣于試管中，		自己的猜想成立

（2）你認(rèn)為甲、乙、丙同學(xué)的猜想都合理嗎？如有不合理的請說明理由．

 

（3）甲同學(xué)針對自己的猜想進(jìn)行了如下實驗：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取樣于試管中，滴入足量稀鹽酸	沒有氣體產(chǎn)生	甲的猜想不成立

你認(rèn)為甲同學(xué)的實驗設(shè)計是否正確？請說明理由

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,堿的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì)

專題：科學(xué)探究

分析：利用對碳酸鈉和澄清石灰水完全反應(yīng)生成物的認(rèn)識，及不完全反應(yīng)的碳酸鈉過量或澄清石灰水過量的情況進(jìn)行分析，得出物質(zhì)存在的可能，完成對物質(zhì)組成的猜想；
（1）根據(jù)氫氧化鈣與氫氧化鈉性質(zhì)或變化規(guī)律的不同，選取行當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)設(shè)計實驗證明溶液中氫氧化鈣的存在進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)碳酸鈉與氫氧化鈣可以發(fā)生反應(yīng)，不能共存于同一溶液中，對猜想中物質(zhì)存在的可能性進(jìn)行分析，對幾種猜想進(jìn)行評價；
（3）根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)可放出氣體二氧化碳，但若溶液中存在氫氧化鈉時，產(chǎn)生的少量氣體二氧化碳又會被溶液中氫氧化鈉吸收，而觀察不到有氣體放出的現(xiàn)象，因此，此時需要加入較多量的稀鹽酸進(jìn)行分析．

解答：解：根據(jù)碳酸鈉溶液和澄清石灰水發(fā)生反應(yīng)，若恰好完全反應(yīng)，所得溶液為氫氧化鈉溶液；若反應(yīng)中碳酸鈉有剩余，所得溶液為氫氧化鈉溶液與碳酸鈉溶液的混合溶液；若反應(yīng)中氫氧化鈣溶液有剩余，所得溶液則為氫氧化鈉溶液與氫氧化鈣的混合溶液；其中兩種可能已被另兩位同學(xué)做了猜想，所以丁的猜想只能為：氫氧化鈉溶液與氫氧化鈣溶液的混合物；
（1）氫氧化鈉和氫氧化鈣同屬于堿，其化學(xué)性質(zhì)很相似，但在發(fā)生反應(yīng)時所現(xiàn)象的現(xiàn)象卻因金屬離子的不同而不同；如與氣體二氧化碳反應(yīng)時，氫氧化鈣能形成沉淀而氫氧化鈉與二氧化碳因生成可溶性的碳酸鈉而無明顯現(xiàn)象；利用變化時現(xiàn)象的不同，可證明氫氧化鈣的存在；

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
通入二氧化碳	出現(xiàn)白色沉淀

（2）乙同學(xué)在進(jìn)行猜想時，沒有充分考慮到碳酸鈉和氫氧化鈣都有剩余時，反應(yīng)還會繼續(xù)進(jìn)行；因此乙的猜想錯誤；
（3）通過向氫氧化鈉溶液與碳酸鈉溶液的混合溶液中滴加少量稀鹽酸時，稀鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生的少量氣體會被氫氧化鈉吸收而觀察不到有氣體放出，因此，滴加少量稀鹽酸看不到氣泡不能得到溶液不含碳酸鈉的結(jié)論；但甲同學(xué)誤認(rèn)為如有碳酸鈉，加入足量稀鹽酸會產(chǎn)生氣體．
故答案為：可能含有NaOH和Ca（OH）₂；
（1）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
通入二氧化碳	出現(xiàn)白色沉淀

（2）乙同學(xué)不合理，因為Na₂CO₃、Ca（OH）₂會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不能同時存在；
（3）如果有碳酸鈉，加入足量稀鹽酸會產(chǎn)生氣體．

點評：對反應(yīng)后所得溶液的組成進(jìn)行猜想時，首先可以確定反應(yīng)后的生成物的存在，然后根據(jù)反應(yīng)物的過量情況，對所得溶液進(jìn)行猜想．