Question

15．在化學(xué)實驗技能考試中，有一題目是鑒別氫氧化鈣溶液和氫氧化鈉溶液，某同學(xué)進行了如圖所示的實驗．

（1）寫出試管②中反應(yīng)的化學(xué)方程式Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
（2）當(dāng)看到不同現(xiàn)象時停止通氣體，將兩支試管中的廢液倒入同一個干凈的燒杯中，并將廢液進行過濾，同學(xué)們對濾液成分進行了探究．
【提出問題】濾液中除水外還含有哪些物質(zhì)？
【查閱資料】氯化鋇溶液呈中性．
【猜想假設(shè)】甲同學(xué)認(rèn)為：只含有氫氧化鈉．乙同學(xué)認(rèn)為：只含有碳酸鈉．
丙同學(xué)認(rèn)為：含有氫氧化鈉和氫氧化鈣．丁同學(xué)認(rèn)為含有氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣．
你認(rèn)為還可能是氫氧化鈉和碳酸鈉（寫一種猜想）．
【分析討論】你認(rèn)為丁同學(xué)的猜想不合理，理由是因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應(yīng)，不能共存
【實驗設(shè)計】設(shè)計實驗證明你的猜想正確．

實  驗  步  驟	實 驗 現(xiàn) 象	解 釋、結(jié) 論
取少量濾液于試管中，向其中加入過量（填“少量”或“過量”）的BaCl2溶液，過濾．	現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀	該步驟的目的是檢驗并除去碳酸鈉
取上述實驗所得濾液少量，向其中滴加酚酞溶液．	現(xiàn)象溶液變紅	結(jié)論：猜想成立．

【實驗分析】甲同學(xué)驗證你的猜想進行了如下實驗：

實  驗  步  驟	實 驗 現(xiàn) 象	實 驗 結(jié) 論
取少量濾液于試管中，向其中滴入少量稀鹽酸．	無明顯現(xiàn)象．	猜想不成立．

你認(rèn)為甲同學(xué)對實驗結(jié)果判斷是否正確？不正確，理由因為丙猜想均可出現(xiàn)上述現(xiàn)象．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈣的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
（2）【猜想假設(shè)】根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈣、氫氧化鈉反應(yīng)時，可能剛好完全反應(yīng)，也可能其中的一種過量，結(jié)合題中的猜想進行分析；
【分析討論】根據(jù)碳酸鈣離子和鈣離子會生成沉淀進行分析；
【實驗設(shè)計】根據(jù)猜想，只要設(shè)計實驗驗證氫氧化鈉和碳酸鈉存在進行分析；
【實驗分析】根據(jù)鹽酸也可以與氫氧化鈉和氫氧化鈣的反應(yīng)進行分析．

解答 解：（1）二氧化碳與氫氧化鈣的反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的方程式是：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；故填：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）【猜想假設(shè)】根據(jù)反應(yīng)原理可知，①②試管中二氧化碳與兩種堿的反應(yīng)，可能是兩者恰好完全反應(yīng)，也可能其中的一種過量，結(jié)合已有的猜想，可猜想混合液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉，故填：氫氧化鈉和碳酸鈉；
【分析討論】碳酸根離子和鈣離子會直接反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，因此丁同學(xué)猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應(yīng)，不能共存．故填：��；因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應(yīng)，不能共存；
【實驗設(shè)計】由于兩者的溶液均顯堿性，所以可以加入只和碳酸鈉反應(yīng)的物質(zhì)氯化鈣，如果有白色沉淀生成既有碳酸鈉，再取反應(yīng)后的上層清液檢驗其是否具有堿性，如果顯堿性則原溶液中含有氫氧化鈉，因此需在上層清液中滴加酚酞進行檢驗，溶液變紅，則含有氫氧化鈉；故填：

實  驗  步  驟	實 驗 現(xiàn) 象	解 釋、結(jié) 論
取少量濾液于試管中，向其中加入 過量（填“少量”或“過量”）的BaCl2溶液，過濾．	現(xiàn)象 產(chǎn)生白色沉淀	該步驟的目的是 檢驗并除去碳酸鈉
取上述實驗所得濾液少量，向其中滴加 酚酞溶液．	現(xiàn)象 溶液變紅	結(jié)論：猜想成立．

【實驗分析】鹽酸也可以和氫氧化鈉反應(yīng)也可與氫氧化鈣反應(yīng)，反應(yīng)時均無現(xiàn)象出現(xiàn)，因此無法區(qū)分甲和丙的猜想；故填：不正確；因為丙猜想均可出現(xiàn)上述現(xiàn)象．

點評 在做此類題時，首先弄清所要鑒別的物質(zhì)的不同性質(zhì)，然后選擇適當(dāng)?shù)脑噭┻M行鑒別，出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時，除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物的過量問題．