Question

5．成功體驗：某校興趣小組同學(xué)準(zhǔn)備進行常見酸、堿、鹽的性質(zhì)實驗時，發(fā)現(xiàn)實驗臺上擺放的藥品中（如圖1），有一裝溶液的試劑瓶未蓋瓶蓋且標(biāo)簽破損，于是決定對這瓶溶液進行實驗探究：

【提出問題】這瓶溶液是什么溶液？
【獲得信息】
①酸、堿、鹽的性質(zhì)實驗中用到含有鈉元素的物質(zhì)是氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉
②碳酸鈉溶于水顯堿性
【提出猜想】這瓶溶液是：猜想一：氯化鈉溶液；
猜想二：氫氧化鈉溶液；
猜想三：碳酸鈉溶液．
【實驗推斷】
（1）小麗取樣滴加無色酚酞試液，溶液呈紅色，得出結(jié)論：該溶液不可能是氯化鈉溶液，理由是氯化鈉溶液呈中性；
（2）小剛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↑，小剛得出結(jié)論：該溶液是碳酸鈉溶液．
（3）小青認為小剛的結(jié)論不完全正確，理由是露置于空氣中的氫氧化鈉溶液能夠與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉．
小組同學(xué)討論后一致認為還需要進行如下實驗：
【繼續(xù)探究】
另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，設(shè)計這一步驟的目的是完全除去溶液中的碳酸鈉，避免其對氫氧化鈉檢驗造成干擾；靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色．
【實驗結(jié)論】這瓶溶液是氫氧化鈉溶液．
【探究啟示】實驗取完藥品后應(yīng)立即蓋好瓶塞．
【拓展遷移】
若該溶液與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)，恰好完全反應(yīng)的微觀過程如圖2所示，反應(yīng)的實質(zhì)表達式為：H⁺+OH^-→H₂O，則反應(yīng)后溶液中存在的陰、陽離子是Cl^-、Na⁺（填符號）；
【繼續(xù)探究】
請寫出實驗中加CaCl₂溶液反應(yīng)的實質(zhì)表達式CO₃^2-+Ca²⁺→CaCO₃↓（用化學(xué)符號表示）．

Answer 1

分析 【實驗推斷】
顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
【繼續(xù)探究】
碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
【探究啟示】
對于能和空氣中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的試劑，取用后應(yīng)該立即塞緊瓶塞；
【拓展遷移】
氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水．

解答 解：【實驗推斷】
（1）取樣滴加無色酚酞試液，溶液呈紅色，該溶液不可能是氯化鈉溶液，理由是氯化鈉溶液呈中性．
故填：氯化鈉；氯化鈉溶液呈中性．
（2）另取樣滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，說明溶液中含有碳酸鈉，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：氣泡；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）小青認為小剛的結(jié)論不完全正確，理由是露置于空氣中的氫氧化鈉溶液能夠與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉．
故填：露置于空氣中的氫氧化鈉溶液能夠與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉．
【繼續(xù)探究】
另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，設(shè)計這一步驟的目的是完全除去溶液中的碳酸鈉，避免其對氫氧化鈉檢驗造成干擾；
靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色．
故填：白色沉淀；完全除去溶液中的碳酸鈉，避免其對氫氧化鈉檢驗造成干擾．
【實驗結(jié)論】
因為加入過量的CaCl₂溶液后，靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色，說明溶液中含有氫氧化鈉，進一步說明這瓶溶液是氫氧化鈉溶液．
故填：氫氧化鈉溶液．
【探究啟示】
實驗取完藥品后應(yīng)立即蓋好瓶塞．
故填：立即蓋好瓶塞．
【拓展遷移】
若該溶液與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)，恰好完全反應(yīng)的微觀過程如下圖所示，則反應(yīng)后溶液中存在的陰、陽離子是Cl^-、Na⁺．
故填：Cl^-、Na⁺．
【繼續(xù)探究】
實驗中加CaCl₂溶液反應(yīng)的實質(zhì)表達式為：CO₃^2-+Ca²⁺→CaCO₃↓．
故填：CO₃^2-+Ca²⁺→CaCO₃↓．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．