Question

化學實驗小組的同學向一定量的純堿溶液中投入一定量的生石灰，充分反應，冷卻到常溫后，過濾，得到無色濾液．請你參與化學實驗小組進行研究性學習的過程，并協(xié)助完成相關任務．
寫出上述實驗中有關的化學方程式______、______．
【提出問題】濾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(xiàn)象	實驗結論
取少量濾液于試管中，______．	______	甲同學的猜想成立

【反思與評價】
（1）你認為甲、乙、丙同學的猜想都合理嗎？哪位同學猜想是錯誤的______．
（2）化學小組同學可選用______溶液對丁同學的猜想進行驗證．

Answer 1

解：生石灰是氧化鈣，能與水反應生成氫氧化鈣，方程式為CaO+H₂O═Ca（OH）₂，純堿是碳酸鈉能和氫氧化鈣反應，生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，方程式為Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
[猜想]（1）加入很少量的生石灰，即生成不足的氫氧化鈣，與原溶液中的碳酸鈉反應后，碳酸鈉還有剩余．此時，濾液中的溶質有剩余的碳酸鈉、生成的氫氧化鈉．（2）加入適量的生石灰，生成的氫氧化鈣和原溶液中的碳酸鈉恰好完全反應．此時，濾液中的溶質為生成的氫氧化鈉．
（3）加入生石灰的量較多，生成的氫氧化鈣過量．此時，濾液中的溶質除生成的氫氧化鈉，還有氫氧化鈣，即是氫氧化鈉和氫氧化鈣兩種溶質．因此丁同學的猜想為NaOH、Na₂CO₃
【實驗驗證】要證明猜想甲是正確的，猜想甲的濾液中含有氫氧化鈉和氫氧化鈣兩種溶質，根據(jù)氫氧化鈉與氫氧化鈣的化學性質，氫氧化鈣可與碳酸鈉反應產生碳酸鈣沉淀，氫氧化鈉與碳酸鈉不反應，因此可取少量濾液于試管中，向其中加入適量的碳酸鈉溶液，產生白色沉淀，則甲同學猜想正確．
【反思與評價】（1）氫氧化鈣與碳酸鈉不能同時存在，二者能繼續(xù)反應生成碳酸鈣沉淀，故乙同學錯誤；
（2）丁同學的猜想是氫氧化鈉與碳酸鈉，氫氧化鈉是反應生成的，一定含有，不用證明，碳酸鈉可與氫氧化鈣或氫氧化鋇反應生成沉淀．因此可用氫氧化鈣或氫氧化鋇或氯化鈣或氯化鋇溶液驗證碳酸鈉是否存在．
故答案為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂、Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
NaOH、Na₂CO₃

向其中加入適量的碳酸鈉溶液．	產生白色沉淀

【反思與評價】（1）乙．
（2）氫氧化鈣或氫氧化鋇或氯化鈣或氯化鋇
分析：根據(jù)純堿和生石灰的化學性質書寫方程式．
[猜想]題目的關鍵是“一定量的生石灰”，這個“量”是不確定的，思考的時候按照生石灰的量由少到多，分析它與水反應生成的氫氧化鈣在與碳酸鈉反應時，二者誰過量，二者的量不同，反應結果不同，即反應后剩余的物質不同．
[實驗]猜想甲是正確的，猜想甲的濾液中含有氫氧化鈉和氫氧化鈣兩種溶質，根據(jù)氫氧化鈉與氫氧化鈣的化學性質，氫氧化鈣可與碳酸鈉反應產生碳酸鈣沉淀，氫氧化鈉與碳酸鈉不反應，可證明氫氧化鈣的存在．
[反思與評價]氫氧化鈣與碳酸鈉不能同時存在，二者繼續(xù)反應生成碳酸鈣沉淀，故乙同學錯誤；丁同學的猜想是氫氧化鈉與碳酸鈉，氫氧化鈉是反應生成的，一定含有，不用證明，碳酸鈣可與氫氧化鈣或氫氧化鋇反應生成沉淀．
點評：本題是一條具有一定難度的綜合性的探究題，著重考查了學生對酸、堿、鹽化學性質的掌握，并要求能熟練運用酸堿鹽之間的相互反應．培養(yǎng)了學生的分析能力、理解能力和推理判斷能力．