Question

15．某化學(xué)課題小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)完了酸、堿、鹽后想探究它們之間的性質(zhì)，他們來到實驗室，發(fā)現(xiàn)一瓶久置的“堿石灰”（堿石灰的成分是CaO和NaOH的混合物），于是他們進行了如圖所示的探究．

【提出問題】：濾液C中的溶質(zhì)是什么？
【猜想與假設(shè)】：小龍同學(xué)認為溶質(zhì)是NaOH，小江同學(xué)認為溶質(zhì)是Na₂CO₃，小美同學(xué)認為溶質(zhì)是NaOH、Na₂CO₃，你認為溶質(zhì)是氫氧化鈉、氫氧化鈣；
【過程與評價】：
（1）小江同學(xué)為了證明自己的猜想，取濾液C少許于試管中，滴加足量的稀鹽酸，產(chǎn)生大量氣泡，則濾液C中溶質(zhì)是Na₂CO₃，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑小江同學(xué)的評價是否正確？原因是什么不正確，若溶液為氫氧化鈉和碳酸鈉混合，加足量鹽酸也會產(chǎn)生氣泡；
（2）小美同學(xué)為了證明自己的猜想，取濾液C少許于試管中，滴加少量的CaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．靜置，向上層清夜中滴加無色酚酞溶液，無色酚酞溶液變紅，則濾液C中的溶質(zhì)為NaOH和Na₂CO₃，小美同學(xué)的實驗結(jié)論是否正確？原因是什么？不正確，若氯化鈣量少，碳酸鈉沒能完全反應(yīng)，也能使酚酞變紅．
（3）經(jīng)過同學(xué)們的實驗證明，小江同學(xué)的猜想是錯誤的，則濾液C中的溶質(zhì)是氫氧化鈉，碳酸鈉實驗過程中，同學(xué)們還發(fā)現(xiàn)向樣品中加入足量的水溶解時放出大量的熱，綜合對濾液和濾渣成分的探究，下列對樣品成分的分析正確的是②③
①樣品中一定含有NaOH ②樣品中一定含有Na₂CO₃③樣品中含有NaOH、CaO中的一種或兩種．

Answer 1

分析 氧化鈣能和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，放出大量的熱；氫氧化鈣能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水；氫氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；碳酸鈉能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉．據(jù)此分析回答有關(guān)的問題．

解答 解：【猜想與假設(shè)】由于氧化鈣能與水化合生成了氫氧化鈣，所以，濾液C中的溶質(zhì)小龍同學(xué)認為溶質(zhì)是NaOH，小江同學(xué)認為溶質(zhì)是Na₂CO₃，小美同學(xué)認為溶質(zhì)是NaOH、Na₂CO₃，溶質(zhì)還可能是NaOH、Na₂CO₃；
【過程與評價】（1）由于碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈉、二氧化和水，反應(yīng)的方程式是：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．所以，小江同學(xué)的結(jié)論不正確，向濾液C中加入足量的稀鹽酸產(chǎn)生氣泡，只能證明濾液中含有Na₂CO₃，不能證明濾液中是否含有NaOH；
（2）小美同學(xué)的實驗結(jié)論不正確，向濾液C中加入CaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，證明濾液中含有Na₂CO₃，反應(yīng)的方程式是：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl；如果加入的CaCl₂很少，沒有將碳酸鈉除盡，碳酸鈉有剩余，其溶液顯堿性，也可以使無色酚酞溶液變紅，因此不能證明濾液中是否含有NaOH；
（3）如果小江同學(xué)的猜想是錯誤的，則濾液C中的溶質(zhì)是NaOH、Na₂CO₃；
綜合對濾液和濾渣成分的探究，樣品中一定含有碳酸鈉；實驗過程中，發(fā)現(xiàn)向樣品中加入足量的水溶解時放出大量的熱，說明樣品中含有NaOH、CaO中的一種或兩種．
【過程與評價】（1），不正確，若溶液為氫氧化鈉和碳酸鈉混合，加足量鹽酸也會產(chǎn)生氣泡；
（2），不正確，若氯化鈣量少，碳酸鈉沒能完全反應(yīng)，也能使 酚酞變紅；
（3）氫氧化鈉，碳酸鈉，②③．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．