Question

學(xué)習(xí)碳酸鹽知識時，老師做碳酸鈉溶液和澄清石灰水反應(yīng)演示實驗，并對混濁液過濾，得到澄清濾液．課堂上老師的提問和學(xué)生的回答如下．師：濾液里可能含有哪些溶質(zhì)呢？
甲：可能含有NaOH和Na₂CO₃
乙：應(yīng)該含有NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂
丙：可能恰好完全反應(yīng)，只含有NaOH
（1）請你提出一個與甲乙丙同學(xué)不同的猜想：______
并對你的猜想設(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
取樣于試管中加入______	______	自己的猜想成立

（2）你認(rèn)為甲乙丙同學(xué)的猜想誰不合理，說明理由______．
（3）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
實驗1	取樣于試管中，滴幾滴稀鹽酸	沒有氣體產(chǎn)生	甲的猜想不成立
實驗2	取樣于試管中，滴幾滴澄清石灰水	溶液變混濁	甲的猜想成立

請說明甲同學(xué)的兩個實驗設(shè)計是否正確？說明理由
實驗1______；實驗2______
寫出實驗2所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______．

Answer 1

解：（1）碳酸鈉溶液和澄清石灰水發(fā)生反應(yīng)，若恰好完全反應(yīng)，所得溶液中溶質(zhì)為氫氧化鈉溶液；若反應(yīng)中碳酸鈉有剩余，所得溶液中溶質(zhì)則為氫氧化鈉與碳酸鈉；若反應(yīng)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；其它兩種可能已被另兩位同學(xué)做了猜想，所以，我的猜想只能為：氫氧化鈉溶液與氫氧化鈣溶液的混合物；
氫氧化鈉和氫氧化鈣同屬于堿，其化學(xué)性質(zhì)很相似，但在發(fā)生反應(yīng)時的現(xiàn)象卻因金屬離子的不同而不同；如與氣體二氧化碳反應(yīng)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；因此可利用變化時現(xiàn)象的不同，證明氫氧化鈣的存在；
（2）乙同學(xué)在進(jìn)行猜想時，沒有考慮到碳酸鈉和氫氧化鈣都有剩余時，反應(yīng)還會繼續(xù)進(jìn)行；因此，猜想錯誤；
故答案為：小芳同學(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）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(yīng)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(jié)論；
氫氧化鈉與碳酸鈉不反應(yīng)，而氫氧化鈣與碳酸鈉可反應(yīng)生成沉淀，反應(yīng)方程式是Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓；故可通過滴加石灰水觀察是否變渾濁判斷是否含有碳酸鈉；
故答案為：（1）可能含有NaOH和Ca（OH）₂；

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
通入二氧化碳	出現(xiàn)白色渾濁

（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）不正確．有NaOH存在，就不會有CO₂氣體放出，但Na₂CO₃可能存在；正確．氫氧化鈉與碳酸鈉不反應(yīng)，碳酸鈉可與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀；
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓．
分析：（1）碳酸鈉和澄清石灰水恰好反應(yīng)生成氫氧化鈉，及不完全反應(yīng)時碳酸鈉過量或澄清石灰水過量情況進(jìn)行分析，完成對物質(zhì)組成的猜想；并利用氫氧化鈣與氫氧化鈉性質(zhì)的不同，通入二氧化碳證明溶液中氫氧化鈣的存在；
（2）碳酸鈉與氫氧化鈣可以發(fā)生反應(yīng)，不能共存于同一溶液中；
（3）碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)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；氫氧化鈉與碳酸鈉不反應(yīng)，而氫氧化鈣與碳酸鈉可反應(yīng)生成沉淀，據(jù)此分析解答．
點(diǎn)評：對反應(yīng)后所得溶液的組成進(jìn)行猜想時，首先可以確定反應(yīng)后的生成物的存在，然后還要考慮反應(yīng)物的過量情況，對所得溶液進(jìn)行猜想，并據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計實驗和依據(jù)相關(guān)知識分析解答問題．