Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室有一瓶常用的無色溶液標(biāo)簽?zāi)：�了（如圖1）。為確定該瓶溶液的溶質(zhì)是什么，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究。

（提出問題）這瓶溶液中的溶質(zhì)是什么？

（提出猜想）猜想1：可能是氫氧化鈉；

猜想2：可能是碳酸氫鈉；

猜想3：可能是碳酸鈉；

猜想4：可能是氯化鈉。

查閱資料）①碳酸氫鈉稀溶液顯堿性；②碳酸氫鈉稀溶液不與氯化鈣稀溶液反應(yīng)。

（實(shí)驗(yàn)探究）

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
小亮同學(xué)取2mL該無色溶液于試管中，滴入2滴無色酚酞試液	溶液變紅	猜想1正確，猜想4不正確
小麗同學(xué)取2mL該無色溶液與試管中，倒入3mL稀鹽酸	立即產(chǎn)生氣泡	猜想_____不正確

（交流討論）

（1）同學(xué)們一致認(rèn)為小亮同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)，請說出理由：_____。

（2）為確定無色溶液到底是什么，小強(qiáng)同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

①取2mL該無色溶液于試管中，滴入稀氯化鈣溶液，邊加邊震蕩，觀察到_____現(xiàn)象。由此得出猜想3正確，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____。

②另取2mL該無色溶液于試管中，逐滴加入稀鹽酸，一段時間后，才觀察到有氣泡產(chǎn)生。

小麗和小強(qiáng)都是向無色溶液中加入稀鹽酸，為什么現(xiàn)象不盡相同呢？

（延伸探究）在老師的指導(dǎo)下，小強(qiáng)和小麗分別用下面的數(shù)字化技術(shù)分別測量密閉容器中碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)的裝置（所用的碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液濃度相同，稀鹽酸的濃度也相同）。

小強(qiáng)和小麗分別從注射器中緩慢滴入鹽酸，記錄數(shù)據(jù)。小強(qiáng)用圖2裝置得到的數(shù)據(jù)如圖4，小麗用圖3裝置得的數(shù)據(jù)如圖5。

（交流評價）

（3）由圖4圖5可知，所用兩種溶液堿性強(qiáng)的是_____（寫化學(xué)式）。

（4）c點(diǎn)的溶質(zhì)是_____。

（5）將圖5和圖4陰影部分進(jìn)行疊加，發(fā)現(xiàn)兩者基本重合，判斷b點(diǎn)的溶質(zhì)是_____和_____。此結(jié)論可以解釋小強(qiáng)第二次實(shí)驗(yàn)開始時無明顯氣泡產(chǎn)生的原因。

（6）由圖4可知，當(dāng)稀鹽酸加至80mL時，Na2CO3恰好完全反應(yīng)。此時溶液的pH小于7，原因是_____。

Answer 1

【答案】1、4 碳酸氫鈉和碳酸鈉溶液都顯堿性，都能使酚酞試液變紅色 ①產(chǎn)生白色沉淀 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl Na2CO3 NaCl、HCl NaCl NaHCO3 二氧化碳溶于水形成碳酸，碳酸使溶液顯酸性，所以pH小于7

【解析】

[實(shí)驗(yàn)探究]加入鹽酸后有氣泡產(chǎn)生，說明有碳酸根離子或者碳酸氫根離子，而猜想1、4都不含有碳，所以可以將其排除；

（1）實(shí)驗(yàn)中加入酚酞變紅，說明溶液顯堿性，碳酸鈉和碳酸氫鈉都可顯堿性，也可使酚酞變紅，所以不能排除猜想2、3，因此說小梁結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)；

（2）猜想3是說明有碳酸鈉的存在，因此加入氯化鈣有沉淀生成，說明有碳酸鈉的存在，證明猜想3的正確，所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀為碳酸鈉遇氯化鈣反應(yīng)生成的碳酸鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；

（3）由圖4和圖5開始時的pH值可以判斷兩者堿性的強(qiáng)弱，pH越大堿性越強(qiáng)，所以可以看出圖4中pH大，因此碳酸鈉堿性強(qiáng)；

（4）圖4中c點(diǎn)時pH顯示為酸性，所以堿性的碳酸鈉已經(jīng)沒有了，被鹽酸消耗生成氯化鈉，放出二氧化碳?xì)怏w，同時氯化鈉為中性，顯示酸性說明有過量的鹽酸存在，所以此時溶質(zhì)為兩種，氯化鈉和鹽酸；

（5）由題目信息可以看出，在圖4中逐滴加入鹽酸時，沒有直接生成二氧化碳，而是先生成了碳酸氫鈉，所以在達(dá)到b點(diǎn)時碳酸鈉全部轉(zhuǎn)換為碳酸氫鈉，還有反應(yīng)生成氯化鈉，此時b點(diǎn)溶質(zhì)為兩者，鹽酸被全部消耗；

（6）二氧化碳與水可生成碳酸，碳酸為酸性，所以溶液顯酸性，使pH小于7。