Question

蘄春實驗中學化學興趣小組，在學習堿的化學性質(zhì)時，進行了如圖1所示的實驗．
（1）第一組同學在向A中加入一定量的稀鹽酸后，發(fā)現(xiàn)A中溶液仍然呈紅色，則反應后溶液中的溶質(zhì)是（酚酞除外，用化學式表示）

 

；第二組同學做完A實驗后溶液呈無色，用微觀理論解釋A中溶液變?yōu)闊o色的反應的實質(zhì)是

 

．
（2）第三組同學做B實驗用于確認二氧化碳與氫氧化鈉能發(fā)生化學反應（實驗前K₁、K₂均處于關(guān)閉狀態(tài)）．B實驗全過程的操作及現(xiàn)象是：

步驟	現(xiàn)象
第一步：   ；	氣球脹大
第二步：   ．	氣球又縮小至原來狀態(tài)

（3）請寫出氣球縮小至原來狀態(tài)的化學方程式

 

．
（4）實驗結(jié)束后，小軍將以上同學做的A、B兩個實驗的廢液均倒入同一個大燒杯中，觀察到混合后的廢液呈紅色，由此產(chǎn)生疑問：
【提出問題】大燒杯的廢液中含有哪些溶質(zhì)？（酚酞除外）
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
【實驗驗證】取一定量的廢液，逐滴加入氯化鈣溶液，如圖2為同學們根據(jù)部分實驗現(xiàn)象繪制的關(guān)系曲線．
【實驗結(jié)論】如果觀察到的現(xiàn)象只有沉淀產(chǎn)生，溶液仍然為紅色，則廢液中的溶質(zhì)為

 

；如果觀察到有沉淀產(chǎn)生，溶液仍由紅色變?yōu)闊o色，則廢液中的溶質(zhì)為

 

．

Answer 1

考點：堿的化學性質(zhì),酸堿指示劑及其性質(zhì),書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見的堿 堿的通性

分析：（1）從第一組同學在向A中加入一定量的稀鹽酸后，發(fā)現(xiàn)A中溶液仍然呈紅色，說明溶液呈堿性，說明還有剩余的NaOH；第二組同學做完A實驗后溶液呈無色，說明氫氧化鈉和稀鹽酸恰好完全反應去分析解答；
（2）①從第一步產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是：氣球脹大，氣球脹大，說明集氣瓶內(nèi)氣體體積變小氣壓變小去分析解答；
②從第二步中產(chǎn)生的現(xiàn)象是氣球又縮小至原來狀態(tài)，說明集氣瓶內(nèi)氣體體積又變大去分析解答；
（3）從氣球縮小至原來狀態(tài)的化學反應是碳酸鈉和稀鹽酸反應去分析解答；
（4）從碳酸鈉和氯化鈣溶液反應后生成的物質(zhì)呈中性，碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液都呈堿性去分析解答．

解答：解：（1）第一組同學在向A中加入一定量的稀鹽酸后，發(fā)現(xiàn)A中溶液仍然呈紅色，說明溶液呈堿性，說明還有剩余的NaOH，所以溶液中的溶質(zhì)為氫氧化鈉和鹽酸反應生成的NaCl和剩余的NaOH；第二組同學做完A實驗后溶液呈無色，說明氫氧化鈉和稀鹽酸恰好完全反應，其反應的實質(zhì)是氫氧化鈉溶液中的氫氧根離子與稀鹽酸中的氫離子反應生成了水分子故答案為：NaOH、NaCl        氫氧化鈉溶液中的氫氧根離子與稀鹽酸中的氫離子反應生成了水分子；
（2）①由于第一步產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是：氣球脹大，氣球脹大，說明集氣瓶內(nèi)氣體體積變小氣壓變小，由于瓶內(nèi)充滿二氧化碳氣體，說明二氧化碳氣體被吸收，氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳氣體生成碳酸鈉和水；故答案為：打開K₁；
②第二步中產(chǎn)生的現(xiàn)象是氣球又縮小至原來狀態(tài)，說明集氣瓶內(nèi)氣體體積又變大，又產(chǎn)生了氣體，由第一步分析可知瓶內(nèi)的反應后生成的碳酸鈉，碳酸鈉能夠和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，其反應的化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；故要打開K₂產(chǎn)生氣體，關(guān)閉K₁，防止產(chǎn)生的氣體跑掉；故答案為：打開K₂，關(guān)閉K₁；
（3）由（2）分析可知：氣球縮小至原來狀態(tài)的化學反應是碳酸鈉和稀鹽酸反應，其化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；故答案為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；   
（4）A、B兩個實驗的廢液均倒入同一個大燒杯中，此時溶液里面的溶質(zhì)可能有：NaOH、HCl、NaCl、Na₂CO₃，由于觀察到混合后的廢液呈紅色，說明溶液呈堿性，就排除了里面含有HCl的可能，這樣溶液中的溶質(zhì)可能為：NaOH、NaCl、Na₂CO₃；由圖2可以看出，隨著溶液的滴加，沉淀越來越多，發(fā)生的反應為：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；說明溶液中一定有Na₂CO₃；當碳酸鈉完全反應后，如果觀察到的現(xiàn)象有沉淀產(chǎn)生，溶液仍然為紅色說明此時還存在堿性的物質(zhì)NaOH，原溶液里的溶質(zhì)為：NaOH、Na₂CO₃、NaCl；如果觀察到有沉淀產(chǎn)生，溶液仍由紅色變?yōu)闊o色，說明此時溶液里沒有堿性的物質(zhì)（NaOH），則原溶液里的溶質(zhì)為：Na₂CO₃、NaCl；故答案為：NaOH、Na₂CO₃、NaCl    Na₂CO₃、NaCl．

點評：碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液都呈堿性，要想證明碳酸鈉溶液和氫氧化鈉混合溶液中有氫氧化鈉溶液，必須先排除碳酸鈉溶液的干擾．