Question

19．設(shè)計方案是實驗探究的保證，感悟方法是探究的根本目的．某合作學(xué)習(xí)小組開展了如下探究．
實驗一：檢驗氫氧化鈉溶液中是否含有氫氧化鈣．
【分析】從組成上看，氫氧化鈣和氫氧化鈉都屬于堿，它們在水溶液中都能解離出相同的OH^-（填符號），所以具有相似的化學(xué)性質(zhì)．但由于解離出的Na⁺和Ca²⁺不同，所以性質(zhì)也有不同．設(shè)計實驗時可加入能解離出CO₃^2-的試劑利用CO₃^2-與Ca²⁺結(jié)合產(chǎn)生白色沉淀這一特殊現(xiàn)象予以檢驗．
【設(shè)計方案并實驗】

	實驗操作	現(xiàn)象	結(jié)論
方案一	取少量待測溶液于試管中，通入CO2	出現(xiàn)白色沉淀	氫氧化鈉溶液中含有氫氧化鈣
方案二	取少量待測溶液于試管中，請加 Na2CO3溶液	出現(xiàn)白色沉淀

寫出上述方案中出現(xiàn)白色沉淀的一個化學(xué)方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O（或Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH）．
【方法感悟】在檢驗物質(zhì)時，要分析物質(zhì)的組成和性質(zhì)．據(jù)此選擇加入恰當?shù)脑噭�，最后根�?jù)不同現(xiàn)象得出結(jié)論．
【實驗探究】
實驗二：有一種白色固體，可能含有氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉和硝酸鋇中的一種或幾種，為探究其組成，某合作學(xué)習(xí)小組設(shè)計方案并進行了如圖實驗：

（1）上述實驗中，過濾操作用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒和漏斗．
（2）小晶同學(xué)通過上述實驗推知：白色固體樣品中一定不含有硝酸鋇．
（3）為確定白色固體樣品中可能存在的物質(zhì)，小燕對沉淀C進行實驗．

實驗操作	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量沉淀C于試管中，加入過量 稀鹽酸．	有氣泡產(chǎn)生，沉淀全部消失．	白色固體樣品中一定含有 碳酸鈉．

（4）小虎同學(xué)認為白色固體中還有物質(zhì)不能確認其是否存在．其理由是（用化學(xué)方程式表示）：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl．如要確認，只需將上述實驗方案中所加的一種試劑改為硝酸鋇溶液即可．
【方法感悟】若其他物質(zhì)的存在對所檢驗的物質(zhì)有干擾時，可先將干擾物質(zhì)轉(zhuǎn)化，再選擇加入恰當?shù)脑噭�，最后根�?jù)不同現(xiàn)象得出結(jié)論．

Answer 1

分析 實驗一：【分析】根據(jù)堿具有相似化學(xué)性質(zhì)的原因，進行分析解答．
【設(shè)計方案并實驗】根據(jù)氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，氫氧化鈣能與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，進行分析解答．
【方法感悟】根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的檢驗方法，進行分析解答．
實驗二：（1）根據(jù)過濾操作所需的儀器，進行分析解答．
（2）根據(jù)溶于水形成無色溶液，滴加酚酞溶液變紅色，加入過量氯化鋇溶液生成沉淀，向紅色溶液中滴加過量的稀硝酸和硝酸銀溶液，得到無色溶液和沉淀，說明沉淀不溶于稀硝酸，應(yīng)為硫酸鋇或氯化銀沉淀，進行分析解答．
（3）根據(jù)沉淀C可能是碳酸鋇或硫酸鋇，碳酸鋇能與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體，硫酸鋇不與酸反應(yīng)，進行分析解答．
（4）根據(jù)碳酸鈉與氯化鋇溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，進行分析解答．

解答 解：實驗一：【分析】氫氧化鈣和氫氧化鈉都屬于堿，它們在水溶液中都能解離出相同的氫氧根離子，其離子符號為：OH^-．
【設(shè)計方案并實驗】氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，氫氧化鈣能與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O、Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
【方法感悟】在檢驗物質(zhì)時，要分析物質(zhì)的組成和性質(zhì)，據(jù)此選擇加入恰當?shù)脑噭�，最后根�?jù)不同現(xiàn)象得出結(jié)論．
實驗二：（1）過濾操作用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒和漏斗．
（2）白色固體溶于水形成無色溶液，說明不能同時含有硝酸鋇和碳酸鈉、硫酸鈉，因為硝酸鋇和碳酸鈉、硫酸鈉反應(yīng)能生成碳酸鋇、硫酸鋇白色沉淀．
滴加酚酞溶液變紅色，說明溶液顯堿性，含有碳酸鈉或氫氧化鈉中的一種；加入過量氯化鋇溶液生成沉淀，說明含有碳酸鈉、硫酸鈉中的一種，則白色固體中一定不含硝酸鋇．
向紅色溶液中滴加過量的稀硝酸和硝酸銀溶液，得到無色溶液和沉淀，說明沉淀不溶于稀硝酸，應(yīng)為硫酸鋇或氯化銀沉淀．
（3）沉淀C可能是碳酸鋇或硫酸鋇，碳酸鋇能與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體，硫酸鋇不與酸反應(yīng)，取少量沉淀C于試管中，加入過量稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，沉淀全部消失，說明沉淀全部是碳酸鋇，一定不是硫酸鋇，即說明原混合物中一定含有碳酸鈉，一定不含硫酸鈉．
（4）小虎同學(xué)認為白色固體中還有物質(zhì)不能確認其是否存在，是因為碳酸鈉與氯化鋇溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl．
如要確認，只需將上述實驗方案中所加的一種試劑改為硝酸鋇溶液即可，碳酸鈉與硝酸鋇溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和硝酸鈉，不影響氯化鈉的測定．
故答案為：實驗一：【分析】OH^-；
【設(shè)計方案并實驗】CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O（或Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH）．
【方法感悟】性質(zhì)．
實驗二：（1）漏斗；（2）硝酸鋇；（3）稀鹽酸；（4）BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl；硝酸鋇溶液．

點評 本題難度較大，熟練掌握鹽的化學(xué)性質(zhì)、堿的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)方程式的書寫方法、常見物質(zhì)的檢驗方法等是正確解答本題的關(guān)鍵．