Question

19．某校興趣小組同學準備進行常見酸、堿、鹽的性質(zhì)實驗時，發(fā)現(xiàn)實驗臺上擺放的藥品中（如圖1），有一裝溶液的試劑瓶未蓋瓶蓋且標簽破損，于是決定對這瓶溶液進行實驗探究：

【提出問題】這瓶溶液是什么溶液？
【獲得信息】酸、堿、鹽的性質(zhì)實驗中用到含有鈉元素的物質(zhì)是氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉
【提出猜想】這瓶溶液是：猜想一：氯化鈉溶液；猜想二：氫氧化鈉溶液；
猜想三：碳酸鈉溶液．
【實驗推斷】
（1）小麗取樣滴加無酚酞試液，溶液呈紅色，得出結論：該溶液不可能是氯化鈉溶液溶液，理由是氯化鈉溶液呈中性，不能使酚酞試液變色；
（2）小剛另取樣滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，反應的化學方程式為Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，
小剛得出結論：該溶液是碳酸鈉溶液．
（3）小青認為小剛的結論不完全正確，理由是露置于空氣中的NaOH溶液與空氣中的CO₂反應也生成碳酸鈉．
小組同學討論后一致認為還需要進行如下實驗：
【繼續(xù)探究】另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，設計這一步驟的目的是；靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色．
【實驗結論】這瓶溶液是NaOH溶液（填變質(zhì)的NaOH溶液也可）．
【探究啟示】實驗取完藥品后應將試劑瓶立即蓋好瓶蓋．
【拓展遷移】若該溶液與鹽酸發(fā)生中和反應，恰好完全反應的微觀過程如圖2所示，反應的實質(zhì)表達式為：H⁺+OH^-=H₂O，則反應后溶液中存在的陰、陽離子是Cl^-、Na⁺（填符號）；
【繼續(xù)探究】請寫出實驗中加CaCl₂溶液反應的實質(zhì)表達式：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓（用化學符號表示）

Answer 1

分析 【實驗推斷】（1）根據(jù)氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉三種溶液的酸堿性進行分析；
（2）根據(jù)碳酸鈉溶液與鹽酸的反應進行分析；
（3）根據(jù)氫氧化鈉與空氣中二氧化碳反應進行分析；
【繼續(xù)探究】根據(jù)碳酸鈉和氯化鈣反應結合碳酸鈉和氫氧化鈉的檢驗方法進行分析；
【實驗結論】根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結論；
【探究啟示】根據(jù)結論分析保存方法；
【拓展遷移】根據(jù)反應的微觀示意圖結合反應的實質(zhì)分析．

解答 解：【實驗推斷】
（1）氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都呈堿性能使酚酞試液變紅色，氯化鈉溶液呈中性，所以，小麗取樣滴加無酚酞試液，溶液呈紅色，得出結論：該溶液不可能是氯化鈉溶液；
（2）若有碳酸鈉存在，滴加鹽酸，發(fā)生反應Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，有氣泡產(chǎn)生．所以，小剛另取樣滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，小剛得出結論：該溶液是碳酸鈉溶液；
（3）因為該試劑是敞口放置于空氣中，若是氫氧化鈉可能會和空氣中二氧化碳反應變質(zhì)生成部分碳酸鈉，所以，小青認為小剛的結論不完全正確，理由是露置于空氣中的NaOH溶液與空氣中的CO₂反應也生成碳酸鈉．
故答案為：（1）氯化鈉溶液；  氯化鈉溶液呈中性，不能使酚酞試液變色；
（2）氣泡；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）露置于空氣中的NaOH溶液與空氣中的CO₂反應也生成碳酸鈉；
【繼續(xù)探究】要證明原來是氫氧化鈉，可先加過量氯化鋇或氯化鈣溶液溶液除盡碳酸根，再用酚酞檢驗氫氧化鈉的存在．所以，另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，設計這一步驟的目的是完全除去溶液中的CO₃^2-，避免其對OH^-檢驗造成干擾；靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色．
故答案為：白色沉淀；   完全除去溶液中的CO3^2-，避免其對OH^-檢驗造成干擾；
【實驗結論】因為碳酸根已轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕}沉淀，滴加酚酞變紅色，證明氫氧根的存在，即氫氧化鈉的存在，所以，這瓶溶液是：NaOH溶液（填變質(zhì)的NaOH溶液也可）．
故答案為：NaOH溶液（填變質(zhì)的NaOH溶液也可）；
【探究啟示】由于氫氧化鈉易與空氣中的二氧化碳反應，所以，實驗取完藥品后應立即蓋好瓶蓋；
故答案為：立即蓋好瓶蓋；
【拓展遷移】通過觀察反應的微觀過程圖，可以看出反應后溶液的陰陽離子為Cl^-、Na⁺；氯化鈣和碳酸鈉溶液反應前存在的Ca²⁺、CO₃^2-、Cl^-、Na⁺；反應后碳酸鈣是沉淀，還有離子Cl^-、Na⁺；所以反應的實質(zhì)是Ca²⁺和CO₃²反應生成碳酸鈣沉淀，即Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
故答案為：Cl^-、Na⁺；  Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．

點評 本題是缺失標簽的實驗探究題，相當于物質(zhì)鑒別題，在鑒別幾種物質(zhì)時要從物質(zhì)的不同性質(zhì)入手，但試題涉及知識點多，要加強知識的全面性和系統(tǒng)性．