Question

事先向盛有氫氧化鈉溶液的燒杯滴加幾滴酚酞溶液，然后倒入稀鹽酸，觀察到紅色消失．有同學問鹽酸與氫氧化鈉溶液是否恰好反應呢？
（1）我們認為有三種可能：
①恰好反應，生成后溶液中只有NaCl；
②HCl過量，生成后溶液中除NaCl外，還有HCl；
③NaOH過量，生成后溶液中除NaCl外，還有NaOH；
你認為首先排除

 

，理由是

 

．
（2）對于剩下兩種假設中，有同學說只要證明其中是否含有

 

就可以了，請你設計兩個實驗方案，填寫下表：

實驗方法	可能觀察到的現(xiàn)象	結論
方案1：
方案2：

20．小寧和小明同學學習完酸、堿、鹽后發(fā)現(xiàn)：堿溶液能使酚酞試液變紅，Na₂CO₃溶液也能使酚酞試液變紅．堿溶液使酚酞試液變紅，是因為堿在水中解離出OH^-，那么Na₂CO₃溶液中究竟是哪種粒子使酚酞試液變紅呢？小寧設計了如圖三個實驗，請你、小寧和小明一起探究并完成下列問題：
（1）Na₂CO₃屬于

 

（填“酸”、“堿”、“鹽”）；
（2）實驗Ⅰ的目的是為了

 

；
（3）實驗Ⅱ加入蒸餾水的目的是探究水分子是否能使酚酞試液變紅，小明同學認為實驗Ⅱ沒必要做，你認為小明的理由是

 

；
（4）實驗Ⅲ滴入Na₂CO₃溶液，震蕩，酚酞試液變紅，向變紅后的溶液中再逐滴滴加過量的CaCl₂溶液后，震蕩，紅色逐漸消失，同時還觀察到生成了

 

（提示：CaCl₂溶液呈中性，CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl）．由實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出結論：溶液中的CO₃^2-以使酚酞試液變紅；
（5）小明同學在和老師交流上述結論時，老師說：“其實Na₂CO₃溶液能使酚酞試液變紅也是由于溶液中存在OH^-．”你認為Na₂CO₃溶液中存在OH^-的原因是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,酸的化學性質,堿的化學性質,中和反應及其應用,鹽的化學性質,常見的氧化物、酸、堿和鹽的判別,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)氫氧化鈉溶液能使酚酞試液變成紅色分析；
（2）根據(jù)鹽酸的性質分析設計實驗進行驗證．
20．（1）根據(jù)Na₂CO₃的組成分析類別；
（2）氯化鈉中含有鈉離子，可以探究鈉離子能否使酚酞變色；
（3）酚酞試液中就有水分子或氯化鈉溶液中含有大量水分子，所以實驗Ⅱ沒有必要做；
（4）主要從碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液的反應可以得出，碳酸根離子減少，使紅色逐漸消失；
（5）氫氧根離子能夠使酚酞變紅，所以可以判斷在碳酸鈉溶液中存在氫氧根離子．

解答：解：（1）由于氫氧化鈉溶液能使酚酞試液變成紅色．所以猜想③不成立；
（2）由于鹽酸能是紫色的石蕊試液變成紅色、能與碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體、能與鋅粒反應生成氣體等，所以實驗如下：（3）以下方法任寫一種均可：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取樣，滴加紫色石蕊試液	試液不變紅	恰好中和
取樣，滴加紫色石蕊試液	試液變紅	鹽酸過量
取樣，滴加碳酸鈉溶液	無氣泡產生	恰好中和
取樣，滴加碳酸鈉溶液	有氣泡產生	鹽酸過量
取樣，加入鋅粒等活潑金屬	無氣泡產生	恰好中和
取樣，加入鋅粒等潑潑金屬	有氣泡產生	鹽酸過量

20．（1）碳酸鈉是由鈉離子和碳酸根離子構成，所以屬于鹽；
（2）向氯化鈉溶液中加酚酞不變色，說明氯化鈉溶液中的粒子都不能使酚酞變紅，即鈉離子不能使酚酞變色；
（3）氯化鈉溶液中含有大量水分子，在實驗Ⅰ中得到驗證，所以實驗Ⅱ的探究是多余的；
（4）碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀，所以現(xiàn)象為產生了白色沉淀；
（5）我們知道只有氫氧根離子才能使酚酞變紅，所以由碳酸鈉溶液能使酚酞溶液變紅，可以判斷溶液中存在氫氧根離子，Na₂CO₃溶液中存在OH^-的原因可能是CO₃^2-與H₂O發(fā)生反應產生了OH^-；
故答案為：（1）③，NaOH溶液能使酚酞試液變成紅色；（2）見上表；20．（1）鹽；（2）探究Na⁺是否能使酚酞試液變紅；（3）酚酞試液中就有水分子（或氯化鈉溶液中含有水分子）；（4）白色沉淀； （5）CO₃^2-與H₂O發(fā)生反應產生OH^-．

點評：本題考查了學生對所提供信息進行處理和利用微粒性質的差異進行實驗設計的能力，要求較高．要熟悉對照實驗的設計思路和方法．