Question

（10分) 化學實驗小組的同學在實驗結束進行廢棄物處理時，將Ca(OH)₂溶液與Na₂CO₃溶液倒入指定的潔凈容器靜置后，發(fā)現容器底部有白色不溶物存在，上層為無色清液。由于反應的兩種物質的用量不同，上層清液中溶質可能有多種組成，因此他們決定對上層清液中溶質的組成進行探究。

[提出問題] 上層清液里可能含有哪些溶質呢？

[猜想與假設]

甲同學猜想可能含有NaOH和Ca(OH)₂；乙同學猜想可能含有NaOH、Na₂CO₃和Ca(OH)₂；丙同學猜想可能恰好完全反應只含NaOH；丁同學猜想可能含有      。

[實驗驗證] 請你對甲同學的猜想，設計一個簡單的實驗加以證明。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
		甲同學的猜想成立

[反思與評價]

（1）小組同學選用了兩種不同類別的試劑進行實驗，都證明了甲同學猜想，并得出結論—— Ca(OH)₂存在。請寫出相關的化學方程式：

試劑①                                                       

試劑②                                                      

（2）你認為乙、丙同學的猜想都合理嗎？如有錯誤，請分析原因是               

                                    。

（3）若上層清液中含有兩種物質，則溶質的可能組成有以下幾種（寫化學式）：      

                                    。

 

Answer 1

【答案】

丁同學猜想： NaOH和Na₂CO₃ （1分）

[實驗驗證]（合理即可）

實驗步驟	實驗現象和結論
取少量無色上層清液倒入試管中，再通入CO2（1分）	有白色沉淀產生（1分）

[反思與評價] （每空2分）

（1） ①  Na₂CO₃＋Ca(OH)₂==== CaCO₃↓+2NaOH  

② Ca(OH)₂ + CO₂==== CaCO₃↓ + H₂O  （不拘順序） 

（2） 乙同學的猜想不合理。因為Na₂CO₃與Ca(OH)₂要發(fā)生反應，不可能共存

（3）溶質可能組成有： NaOH和Na₂CO₃ 、Ca(OH)₂ 和NaOH  （2分）

【解析】[猜想與假設]Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃ ↓兩種物質如果是恰好完全反應，則溶質只能是NaOH，如果有物質過量，則還可能含有Na₂CO₃或Ca（OH）₂ ；，但是這兩種物質只能有一種剩余，不可能同時剩余Na₂CO₃或Ca（OH）₂ ，所以丁同學猜想的答案為：NaOH和Na₂CO₃；

[實驗驗證]甲同學猜想可能含有NaOH和Ca（OH）₂，要設計實驗加以證明，只需要證明有Ca（OH）₂就可以了，而檢驗Ca（OH）₂所用試劑可采取二氧化碳；

[反思與評價]

（1）要鑒別甲同學猜想，并得出結論--Ca（OH）₂存在，需要根據Ca（OH）₂的性質選擇試劑，且所選的試劑與Ca（OH）₂發(fā)生化學反應得有明顯的實驗現象，例如產生沉淀或冒出氣泡等；可選用碳酸鈉、二氧化碳等進行檢驗，反應的化學方程式為Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；

（2）乙同學的猜想不合理，因為Na₂CO₃與Ca（OH）₂發(fā)生反應生成CaCO₃沉淀和NaOH，溶液中不可能同時存在Na₂CO₃與Ca（OH）₂；

（3）若上層清液中含有兩種物質，則反應物Na₂CO₃與Ca（OH）₂之一出現剩余，則溶質的可能組成為：NaOH和Na₂CO₃、Ca（OH）₂ 和NaOH．