Question

18．化學(xué)化學(xué)興趣小組同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行常見(jiàn)酸、堿、鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)上擺放的藥品（如圖甲），有一裝溶液的試劑瓶為未蓋瓶蓋且標(biāo)簽破損，于是決定對(duì)這瓶溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：

【提出問(wèn)題】這瓶溶液是什么溶液？
【獲得信息】酸、堿、鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)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】猜想這瓶溶液可能是：①氯化鈉溶液；②氫氧化鈉溶液；③碳酸鈉溶液；
【實(shí)驗(yàn)推斷】
（1）小紅取樣滴加酚酞試液，觀察到溶液呈紅色，得出結(jié)論：該溶液不可能是NaCl溶液．
（2）小蘭另取樣滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，她得出結(jié)論：該溶液是碳酸鈉溶液．
（3）小青認(rèn)為小蘭的結(jié)論不完全正確，理由是NaOH溶液變質(zhì)后滴加稀鹽酸也會(huì)產(chǎn)生氣體小組同學(xué)討論后一致認(rèn)為還需進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
【繼續(xù)探究】小黃同學(xué)另取樣加入過(guò)量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，設(shè)計(jì)這一步驟的目的是除去Na₂CO₃防止干擾，靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】這瓶溶液是NaOH和Na₂CO₃．
【拓展遷移】若氫氧化鈉溶液與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)，恰好完全反應(yīng)的微觀過(guò)程如圖乙所示，反應(yīng)的“實(shí)質(zhì)表達(dá)式”為：H⁺+OH^-=H₂O，反應(yīng)后溶液中存在的陰、陽(yáng)離子是Cl^-、Na⁺．
請(qǐng)寫(xiě)出小黃同學(xué)加入CaCl₂溶液時(shí)，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)表達(dá)式：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓（用化學(xué)符號(hào)表示）．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)推斷】根據(jù)氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉三種溶液的酸堿性進(jìn)行分析；
根據(jù)碳酸鈉溶液與鹽酸的反應(yīng)進(jìn)行分析；
【繼續(xù)探究】根據(jù)碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)結(jié)合碳酸鈉和氫氧化鈉的檢驗(yàn)方法進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論；
【拓展遷移】根據(jù)反應(yīng)的微觀示意圖結(jié)合反應(yīng)的實(shí)質(zhì)分析．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)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，小吳取樣滴加無(wú)酚酞試液，溶液呈紅色，得出結(jié)論：該溶液不可能是氯化鈉溶液；故填：NaCl溶液呈中性，不能使無(wú)色酚酞試液變紅；
（2）鹽酸能與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳?xì)怏w，故會(huì)觀察到有氣體產(chǎn)生，故填：氣體；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）因?yàn)樵撛噭┦浅�口放置于空氣中，若是氫氧化鈉可能會(huì)和空氣中二氧化碳反應(yīng)變質(zhì)生成部分碳酸鈉，所以，青認(rèn)為小剛的結(jié)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(yīng)也生成碳酸鈉；
【繼續(xù)探究】要證明原來(lái)是氫氧化鈉，可先加過(guò)量氯化鈣溶液溶液除盡碳酸根，再用酚酞檢驗(yàn)氫氧化鈉的存在．所以，另取樣加入過(guò)量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，設(shè)計(jì)這一步驟的目的是完全除去溶液中的CO₃^2-，避免其對(duì)OH^-檢驗(yàn)造成干擾；靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色；【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】因?yàn)榈渭勇然�鈣有白色沉淀產(chǎn)生且滴加酚酞變紅色，說(shuō)明含有碳酸鈉和氫氧化鈉；故填：NaOH和Na₂CO₃；
【拓展遷移】通過(guò)觀察反應(yīng)的微觀過(guò)程圖，可以看出反應(yīng)后溶液的陰陽(yáng)離子為Cl^-、Na⁺；氯化鈣和碳酸鈉溶液反應(yīng)前存在的Ca²⁺、CO₃^2-、Cl^-、Na⁺；反應(yīng)后碳酸鈣是沉淀，還有離子Cl^-、Na⁺；所以反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Ca²⁺和CO₃²反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，即Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
故填：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
答案：
（1）溶液呈紅色；
（2）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
 （3）NaOH溶液變質(zhì)后滴加稀鹽酸也會(huì)產(chǎn)生氣體；   除去Na₂CO₃防止干擾；  NaOH和Na₂CO₃       Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓

點(diǎn)評(píng) 本題是缺失標(biāo)簽的實(shí)驗(yàn)探究題，相當(dāng)于物質(zhì)鑒別題，在鑒別幾種物質(zhì)時(shí)要從物質(zhì)的不同性質(zhì)入手，但試題涉及知識(shí)點(diǎn)多，要加強(qiáng)知識(shí)的全面性和系統(tǒng)性．