Question

23、化學(xué)實驗小組的同學(xué)在實驗結(jié)束進行廢棄物處理時，將Ca（OH）₂溶液與Na₂CO₃溶液倒入指定的潔凈容器靜置后，發(fā)現(xiàn)容器底部有白色不溶物存在，上層為無色清液．由于反應(yīng)的兩種物質(zhì)的用量不同，上層清液中溶質(zhì)可能有多種組成，因此他們決定對上層清液中溶質(zhì)的組成進行探究．
[提出問題]上層清液里可能含有哪些溶質(zhì)呢？
[猜想與假設(shè)]
甲同學(xué)猜想可能含有NaOH和Ca（OH）₂；乙同學(xué)猜想可能含有NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂；丙同學(xué)猜想可能恰好完全反應(yīng)只含NaOH；丁同學(xué)猜想可能含有

NaOH和Na₂CO₃

．
[實驗驗證]請你對甲同學(xué)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
		甲同學(xué)的猜想成立

[反思與評價]
（1）小組同學(xué)選用了兩種不同類別的試劑進行實驗，都證明了甲同學(xué)猜想，并得出結(jié)論--Ca（OH）₂存在．請寫出相關(guān)的化學(xué)方程式：
試劑①

Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH

試劑②

Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O

（2）你認為乙、丙同學(xué)的猜想都合理嗎？如有錯誤，請分析原因是

乙同學(xué)的猜想不合理．因為Na₂CO₃與Ca（OH）₂要發(fā)生反應(yīng)，不可能共存

（3）若上層清液中含有兩種物質(zhì)，則溶質(zhì)的可能組成有以下幾種（寫化學(xué)式）：

NaOH和Na₂CO₃、Ca（OH）₂ 和NaOH

．

Answer 1

分析：物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，存在著一定的量的關(guān)系，即量的多少能直接影響物質(zhì)之間是否恰好完全反應(yīng)．本題中給出的一定量的Ca（OH）₂溶液與Na₂CO₃溶液混合，并沒有說明量的關(guān)系，因而存在三種情況：①恰好完全反應(yīng)，藥品無剩余，此時溶質(zhì)僅有氫氧化鈉；②碳酸鈉量多，反應(yīng)完有剩余，此時溶質(zhì)有氫氧化鈉和碳酸鈉；③氫氧化鈣量多，反應(yīng)完有剩余，此時溶質(zhì)有氫氧化鈉和氫氧化鈣．

解答：解：
[猜想與假設(shè)]Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃ ↓兩種物質(zhì)如果是恰好完全反應(yīng)，則溶質(zhì)只能是NaOH，如果有物質(zhì)過量，則還可能含有Na₂CO₃或Ca（OH）₂ ；，但是這兩種物質(zhì)只能有一種剩余，不可能同時剩余Na₂CO₃或Ca（OH）₂ ，所以丁同學(xué)猜想的答案為：NaOH和Na₂CO₃；
[實驗驗證]甲同學(xué)猜想可能含有NaOH和Ca（OH）₂，要設(shè)計實驗加以證明，只需要證明有Ca（OH）₂就可以了，而檢驗Ca（OH）₂所用試劑可采取二氧化碳；
[反思與評價]
（1）要鑒別甲同學(xué)猜想，并得出結(jié)論--Ca（OH）₂存在，需要根據(jù)Ca（OH）₂的性質(zhì)選擇試劑，且所選的試劑與Ca（OH）₂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)得有明顯的實驗現(xiàn)象，例如產(chǎn)生沉淀或冒出氣泡等；可選用碳酸鈉、二氧化碳等進行檢驗，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）乙同學(xué)的猜想不合理，因為Na₂CO₃與Ca（OH）₂發(fā)生反應(yīng)生成CaCO₃沉淀和NaOH，溶液中不可能同時存在Na₂CO₃與Ca（OH）₂；
（3）若上層清液中含有兩種物質(zhì)，則反應(yīng)物Na₂CO₃與Ca（OH）₂之一出現(xiàn)剩余，則溶質(zhì)的可能組成為：NaOH和Na₂CO₃、Ca（OH）₂ 和NaOH．
故答案為：
[猜想與假設(shè)]NaOH和Na₂CO₃，
[實驗驗證]（合理即可）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象和結(jié)論
取少量無色上層清液倒入試管中，再通入CO2（1分）	有白色沉淀產(chǎn)生（1分）

[反思與評價]
（1）①Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH  ②Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，（不拘順序）
（2）乙同學(xué)的猜想不合理．因為Na₂CO₃與Ca（OH）₂要發(fā)生反應(yīng)，不可能共存．
（3）NaOH和Na₂CO₃、Ca（OH）₂ 和NaOH

點評：對反應(yīng)后所得溶液的組成進行猜想時，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，對所得溶液進行猜想．