Question

在化學(xué)實驗技能考試中，有一題目是鑒別氫氧化鈣溶液和氫氧化鈉溶液，某同學(xué)進(jìn)行了如圖所示的實驗．

（1）寫出試管②中反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

．
（2）當(dāng)看到不同現(xiàn)象時停止通氣體，將兩支試管中的廢液倒入同一個干凈的燒杯中，并將廢液進(jìn)行過濾，同學(xué)們對濾液成分進(jìn)行了探究．
【提出問題】濾液中除水外還含有哪些物質(zhì)？
【查閱資料】①氯化鈣溶液呈中性；
②Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
【猜想假設(shè)】甲同學(xué)認(rèn)為：只含有氫氧化鈉
乙同學(xué)認(rèn)為：只含有碳酸鈉；
丙同學(xué)認(rèn)為：含有氫氧化鈉和氫氧化鈣；
丁同學(xué)認(rèn)為：含有氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣；
你認(rèn)為還可能是

氫氧化鈉和碳酸鈉

（寫一種猜想）．
【分析討論】你認(rèn)為哪位同學(xué)的猜想不合理并說明理由

丁同學(xué)猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應(yīng)，不能共存

．
【實驗設(shè)計】設(shè)計一個簡單的實驗證明你的猜想正確．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取濾液于試管中， 取濾液于試管中，加入過量的氯化鈣溶液， 靜置取上層清液滴加無色酚酞	試管中出現(xiàn)白色渾濁， 且上層清液呈紅色	猜想正確

【實驗分析】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，滴入少量稀鹽酸	無明顯現(xiàn)象	猜想成立

你認(rèn)為甲同學(xué)對實驗結(jié)果判斷是否正確？請說明理由．

不正確，因為乙、丙猜想均可出現(xiàn)上述現(xiàn)象

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈣的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
（2）【猜想】根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈣、氫氧化鈉反應(yīng)時，可能剛好完全反應(yīng)，也可能其中的一種過量，結(jié)合題中的猜想進(jìn)行分析；
【討論】根據(jù)碳酸鈣離子和鈣離子會生成沉淀進(jìn)行分析；
【實驗設(shè)計】根據(jù)猜想，只要設(shè)計實驗驗證氫氧化鈉和碳酸鈉存在進(jìn)行分析；
【實驗分析】根據(jù)鹽酸也可以與氫氧化鈉和氫氧化鈣的反應(yīng)進(jìn)行分析．

解答：解：（1）二氧化碳與氫氧化鈣的反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的方程式是：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）[猜想]根據(jù)反應(yīng)原理可知，①②試管中二氧化碳與兩種堿的反應(yīng)，可能是兩者恰好完全反應(yīng)，也可能其中的一種過量，結(jié)合已有的猜想，可猜想混合液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉，
[討論]碳酸根離子和鈣離子會直接反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，因此丁同學(xué)猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應(yīng)，不能共存．
[實驗設(shè)計]由于兩者的溶液均顯堿性，所以可以加入只和碳酸鈉反應(yīng)的物質(zhì)氯化鈣，如果有白色沉淀生成既有碳酸鈉，再取反應(yīng)后的上層清液檢驗其是否具有堿性，如果顯堿性則原溶液中含有氫氧化鈉，因此需在上層清液中滴加酚酞進(jìn)行檢驗，所以實驗如下：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取濾液于試管中，取濾液于試管中，加入過量的氯化鈣溶液，靜置取上層清液滴加無色酚酞	試管中出現(xiàn)白色渾濁，且上層清液呈紅色	猜想正確

[實實驗分析]鹽酸也可以和氫氧化鈉反應(yīng)也可與氫氧化鈣反應(yīng)，反應(yīng)時均無現(xiàn)象出現(xiàn)，因此無法區(qū)分乙與丙的猜想；
故答案為：（1）Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）[猜想假設(shè)]氫氧化鈉和碳酸鈉；
[分析討論]丁同學(xué)猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應(yīng)，不能共存；
[實驗設(shè)計]實驗步驟：取濾液于試管中，加入過量的氯化鈣溶液，靜置取上層清液滴加無色酚酞；實驗現(xiàn)象：試管中出現(xiàn)白色渾濁，且上層清液呈紅色；
[實驗分析]不正確，因為乙、丙猜想均可出現(xiàn)上述現(xiàn)象．

點評：在做此類題時，首先弄清所要鑒別的物質(zhì)的不同性質(zhì)，然后選擇適當(dāng)?shù)脑噭┻M(jìn)行鑒別，出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時，除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物的過量問題．