Question

19．某校興趣小組同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行常見酸、堿、鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺上擺放的藥品中（如圖1），有一裝溶液的試劑瓶未蓋瓶蓋且標(biāo)簽破損，于是決定對這瓶溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：

【提出問題】這瓶溶液是什么溶液？
【獲得信息】酸、堿、鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中用到含有鈉元素的物質(zhì)是氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉
【提出猜想】這瓶溶液是：猜想一：氯化鈉溶液；猜想二：氫氧化鈉溶液；
猜想三：碳酸鈉溶液．
【實(shí)驗(yàn)推斷】
（1）小麗取樣滴加無酚酞試液，溶液呈紅色，得出結(jié)論：該溶液不可能是氯化鈉溶液溶液，理由是氯化鈉溶液呈中性，不能使酚酞試液變色；
（2）小剛另取樣滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，
小剛得出結(jié)論：該溶液是碳酸鈉溶液．
（3）小青認(rèn)為小剛的結(jié)論不完全正確，理由是露置于空氣中的NaOH溶液與空氣中的CO₂反應(yīng)也生成碳酸鈉．
小組同學(xué)討論后一致認(rèn)為還需要進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
【繼續(xù)探究】另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，設(shè)計(jì)這一步驟的目的是；靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】這瓶溶液是NaOH溶液（填變質(zhì)的NaOH溶液也可）．
【探究啟示】實(shí)驗(yàn)取完藥品后應(yīng)將試劑瓶立即蓋好瓶蓋．
【拓展遷移】若該溶液與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)，恰好完全反應(yīng)的微觀過程如圖2所示，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)表達(dá)式為：H⁺+OH^-=H₂O，則反應(yīng)后溶液中存在的陰、陽離子是Cl^-、Na⁺（填符號）；
【繼續(xù)探究】請寫出實(shí)驗(yàn)中加CaCl₂溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)表達(dá)式：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓（用化學(xué)符號表示）

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)推斷】（1）根據(jù)氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉三種溶液的酸堿性進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)碳酸鈉溶液與鹽酸的反應(yīng)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)氫氧化鈉與空氣中二氧化碳反應(yīng)進(jìn)行分析；
【繼續(xù)探究】根據(jù)碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)結(jié)合碳酸鈉和氫氧化鈉的檢驗(yàn)方法進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論；
【探究啟示】根據(jù)結(jié)論分析保存方法；
【拓展遷移】根據(jù)反應(yīng)的微觀示意圖結(jié)合反應(yīng)的實(shí)質(zhì)分析．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)推斷】
（1）氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都呈堿性能使酚酞試液變紅色，氯化鈉溶液呈中性，所以，小麗取樣滴加無酚酞試液，溶液呈紅色，得出結(jié)論：該溶液不可能是氯化鈉溶液；
（2）若有碳酸鈉存在，滴加鹽酸，發(fā)生反應(yīng)Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，有氣泡產(chǎn)生．所以，小剛另取樣滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，小剛得出結(jié)論：該溶液是碳酸鈉溶液；
（3）因?yàn)樵撛噭┦浅�口放置于空氣中，若是氫氧化鈉可能會和空氣中二氧化碳反應(yīng)變質(zhì)生成部分碳酸鈉，所以，小青認(rèn)為小剛的結(jié)論不完全正確，理由是露置于空氣中的NaOH溶液與空氣中的CO₂反應(yīng)也生成碳酸鈉．
故答案為：（1）氯化鈉溶液；  氯化鈉溶液呈中性，不能使酚酞試液變色；
（2）氣泡；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）露置于空氣中的NaOH溶液與空氣中的CO₂反應(yīng)也生成碳酸鈉；
【繼續(xù)探究】要證明原來是氫氧化鈉，可先加過量氯化鋇或氯化鈣溶液溶液除盡碳酸根，再用酚酞檢驗(yàn)氫氧化鈉的存在．所以，另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，設(shè)計(jì)這一步驟的目的是完全除去溶液中的CO₃^2-，避免其對OH^-檢驗(yàn)造成干擾；靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色．
故答案為：白色沉淀；   完全除去溶液中的CO3^2-，避免其對OH^-檢驗(yàn)造成干擾；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】因?yàn)樘妓岣�已轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕}沉淀，滴加酚酞變紅色，證明氫氧根的存在，即氫氧化鈉的存在，所以，這瓶溶液是：NaOH溶液（填變質(zhì)的NaOH溶液也可）．
故答案為：NaOH溶液（填變質(zhì)的NaOH溶液也可）；
【探究啟示】由于氫氧化鈉易與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，所以，實(shí)驗(yàn)取完藥品后應(yīng)立即蓋好瓶蓋；
故答案為：立即蓋好瓶蓋；
【拓展遷移】通過觀察反應(yīng)的微觀過程圖，可以看出反應(yīng)后溶液的陰陽離子為Cl^-、Na⁺；氯化鈣和碳酸鈉溶液反應(yīng)前存在的Ca²⁺、CO₃^2-、Cl^-、Na⁺；反應(yīng)后碳酸鈣是沉淀，還有離子Cl^-、Na⁺；所以反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Ca²⁺和CO₃²反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，即Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
故答案為：Cl^-、Na⁺；  Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．

點(diǎn)評 本題是缺失標(biāo)簽的實(shí)驗(yàn)探究題，相當(dāng)于物質(zhì)鑒別題，在鑒別幾種物質(zhì)時(shí)要從物質(zhì)的不同性質(zhì)入手，但試題涉及知識點(diǎn)多，要加強(qiáng)知識的全面性和系統(tǒng)性．