Question

課堂上老師完成了碳酸鈉溶液和澄清石灰水反應的演示實驗后，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    答：可能是NaOH、Na₂CO₃
乙同學    答：可能是NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂
丙同學    答：可能是NaOH
丁同學    答：可能是

 

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

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取樣于試管中，		自己的猜想成立

（2）你認為甲、乙、丙同學的猜想都合理嗎？如有不合理的請說明理由．

 

（3）甲同學針對自己的猜想進行了如下實驗：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
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

你認為甲同學的實驗設計是否正確？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,堿的化學性質(zhì),鹽的化學性質(zhì)

專題：科學探究

分析：利用對碳酸鈉和澄清石灰水完全反應生成物的認識，及不完全反應的碳酸鈉過量或澄清石灰水過量的情況進行分析，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?shù)奈镔|(zhì)設計實驗證明溶液中氫氧化鈣的存在進行分析；
（2）根據(jù)碳酸鈉與氫氧化鈣可以發(fā)生反應，不能共存于同一溶液中，對猜想中物質(zhì)存在的可能性進行分析，對幾種猜想進行評價；
（3）根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應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，若恰好完全反應，所得溶液為氫氧化鈉溶液；若反應中碳酸鈉有剩余，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，其化學性質(zhì)很相似，但在發(fā)生反應時所現(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	實驗結論
通入二氧化碳	出現(xiàn)白色沉淀

（2）乙同學在進行猜想時，沒有充分考慮到碳酸鈉和氫氧化鈣都有剩余時，反應還會繼續(xù)進行；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論；但甲同學誤認為如有碳酸鈉，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	實驗結論
通入二氧化碳	出現(xiàn)白色沉淀

（2）乙同學不合理，因為Na₂CO₃、Ca（OH）₂會發(fā)生化學反應，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：對反應后所得溶液的組成進行猜想時，首先可以確定反應后的生成物的存在，然后根據(jù)反應物的過量情況，對所得溶液進行猜想．