Question

4．在化學實驗技能考試中，有一題目是鑒別碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液，小紅等幾位同學進行了如圖所示的實驗．
（1）寫出試管②中碳酸鈉與氫氧化鈣反應的化學方式：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
（2）實驗結束后，小紅同學將①、②兩支試管中的廢液倒入同一個干凈的燒杯中，看到廢液渾濁，就對廢液進行了過濾，小紅等幾位同學對濾液的成分又進行了探究．
提出問題】濾液中除水外還含有哪些物質？
【猜想】小紅認為：只含氫氧化鈉；
小明認為：可能含有氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣；
小亮認為：可能含有氫氧化鈉和碳酸鈉；
你認為還可能是可能含有氫氧化鈉和氫氧化鈣（寫一種猜想）．
【討論】你認為小紅、小明、小亮三位同學中誰的猜想不合理，請說明理由．小明猜想不合理；
因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應，不能共存．
【實驗設計】設計一個簡單的實驗證明你的猜想正確．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取樣于試管中，通入二氧化碳	白色沉淀	你的猜想正確

【實驗分析】小亮同學針對自己的猜想進行了如下實驗：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取樣于試管中，滴入幾滴稀鹽酸	沒有氣泡產生	自己的猜想不成立

你認為小亮同學對實驗結果判斷是否正確？請說明理由不正確．因為氫氧化鈉存在，滴入幾滴稀鹽酸量太少，不會立即出現(xiàn)氣泡，但碳酸鈉可能存在．
【反思拓展】
①在分析化學反應后所得物質的成分時，除考慮生成物外還需考慮反應物是否有剩余．
②通過以上探究，你認為應怎樣處理上述實驗后的廢液才能倒入下水道？在廢液中加酸至溶液的pH=7．

Answer 1

分析 （1）根據反應物、生成物以及反應原理書寫方程式；
（2）【猜想】根據碳酸鈉和氫氧化鈣反應時，可能剛好完全反應，也可能其中的一種過量，結合題中的猜想進行分析；
【討論】根據碳酸鈉和氫氧化鈣會反應進行分析；
【實驗設計】根據猜想，由氫氧化鈣的特性，只要設計實驗能驗證氫氧化鈣存在即可；
【實驗分析】根據鹽酸先于先于堿反應，而后與鹽反應的規(guī)律分析解答；
【反思拓展】根據上述實驗分析化學反應后所得物質的成分，所需要考慮的因素．
根據上面的分析可知廢液顯堿性，不能直接排入下水道進行分析．

解答 解：（1）碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成白色的碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，反應的方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）【猜想】：根據反應原理可知，兩者可能恰好完全反應，也可能其中的一種過量，結合已有的猜想，故猜想為：氫氧化鈉和氫氧化鈣；
【討論】：碳酸根離子和鈣離子會直接反應生成碳酸鈣沉淀．所以，小明猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應，不能共存；
【實驗設計】：由于氫氧化鈣溶液能與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀，所以，可取樣品通入二氧化碳，若溶液變渾濁，則猜想正確；
【實驗分析】鹽酸先于先于堿反應，而后與鹽反應，因為氫氧化鈉存在，滴入幾滴稀鹽酸量太少，不會立即出現(xiàn)氣泡，但碳酸鈉可能存在；
【反思拓展】：根據上面的實驗可知：在分析化學反應后所得物質的成分時，除考慮生成物外還需考慮反應物是否有剩余；
根據上面的檢驗可知溶液顯堿性，一般中性的溶液才能排入下水道中，故處理的措施是：在廢液中加酸至溶液的pH=7．
故答案為：
（1）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）【猜想】：可能含有氫氧化鈉和氫氧化鈣；
【討論】：小明猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應，不能共存；

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
通入二氧化碳	白色沉淀	你的猜想正確

【實驗分析】不正確．因為氫氧化鈉存在，滴入幾滴稀鹽酸量太少，不會立即出現(xiàn)氣泡，但碳酸鈉可能存在．【反思拓展】①反應物是否有剩余．②在廢液中加酸至溶液的pH=7．

點評 解答時首先弄清所要鑒別的物質的不同性質，然后選擇適當?shù)脑噭┻M行鑒別，在分析化學反應后所得物質的成分時，除考慮生成物外還需考慮反應物的過量問題．