Question

如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

 （1）上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比的目的是____。

  （2）實(shí)驗(yàn)后，將A、B兩試管中的溶液倒入同一個(gè)潔凈的燒杯中，溶液無(wú)色。再向其中加入一定量的碳酸鈉溶液（提示：

  CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl），所得混合物中溶液的溶質(zhì)成分有四種情況，請(qǐng)補(bǔ)充完整（酚酞省略不寫）：①NaCl；②____；③____；④____。若該混合物中溶液無(wú)色，選用一種試劑即可確定溶質(zhì)成分是哪種情況，寫出所加試劑，預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

Answer 1

【答案】（1）證明氫氧化鈣能與鹽酸反應(yīng)（或：氫氧化鈣在鹽酸中的溶解是氫氧化鈣與鹽酸反應(yīng)的結(jié)果）  （2）②NaCl、CaCl₂  ③NaCl、CaCl₂、HCl④NaCl、Na₂CO₃   加入試劑為碳酸鈉溶液，如果加入碳酸鈉溶液無(wú)氣體產(chǎn)生，溶液變紅色，說(shuō)明溶質(zhì)只有氯化鈉，如果滴加碳酸鈉溶液，溶液中有產(chǎn)泡產(chǎn)生，繼續(xù)滴加碳酸鈉溶液，出現(xiàn)白色沉淀，則溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉、氯化鈣和氯化氫，如果滴加碳酸鈉溶液，無(wú)氣泡產(chǎn)生，出現(xiàn)白色沉淀，則溶液中的溶質(zhì)是氯鈉鈉和氯化鈣（或：將試劑碳酸鈉溶液更換為碳酸鉀溶液也可以）

【解析】由于鹽酸是氯化氫的水溶液，即鹽酸中含有水，上述實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)比等質(zhì)量的氫氧化鈣固體中加入等體積的水和稀鹽酸，通過(guò)加入水后氫氧化鈣固體沒(méi)有明顯變化，而加入稀鹽酸時(shí)氫氧化鈣固體全部消失，說(shuō)明氫氧化鈣能與鹽酸反應(yīng)或氫氧化鈣在鹽酸中的溶解是氫氧化鈣與鹽酸反應(yīng)的結(jié)果。

由于B試管中發(fā)生的反應(yīng)為2HCl + Ca(OH)₂ ==== CaCl₂ + 2H₂O，A試管中溶液的溶質(zhì)只有氫氧化鈣，所以兩支試管中的溶液混合后，除酚酞外，溶液中溶質(zhì)存在三種可能：（1）只有氯化鈣，（2）氯化鈣和氯化氫；（3）氯化鈣和氫氧化鈣，根據(jù)題意，溶液為無(wú)色，酚酞遇堿變紅色，酚酞在中性溶液或酸性溶液中都不變色，所以從混合后溶液顏色判斷，混合后的溶液中一定有氯化鈣，可能還有鹽酸。

混合溶液中加入一定量碳酸鈉后，一定發(fā)生的反應(yīng)是：CaCl₂ + Na₂CO₃ === CaCO₃↓+ 2NaCl，還可能發(fā)生的反應(yīng)是：Na₂CO₃ + 2HCl === 2NaCl + H₂O + CO₂↑，CaCO₃ + 2HCl === CaCl₂ + H₂O + CO₂↑，所以加入一定量碳酸鈉溶液，充分反應(yīng)后溶液中一定有氯化鈉和酚酞，可能存在的有氯化鈣，或氯化鈣和鹽酸，或碳酸鈉，即溶液的溶質(zhì)有四種可能：NaCl或NaCl和CaCl₂或NaCl、CaCl₂和HCl或NaCl和Na₂CO₃，由于溶液中有酚酞，溶液顯無(wú)色，說(shuō)明溶液不顯堿性，可以是酸性，也可能是堿性，即溶液的溶質(zhì)可能是NaCl或NaCl和CaCl₂或NaCl、CaCl₂和HCl，要通過(guò)加入一種試劑確定溶質(zhì)到底是什么，實(shí)質(zhì)是判斷溶液中是否存在鹽酸和氯化鈣。鹽酸和氯化鈣均能與碳酸鈉或碳酸鉀溶液反應(yīng)，鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)有氣體生成，氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)有沉淀生成，因此取樣滴加碳酸鈉（或碳酸鉀）溶液，如果無(wú)氣泡，也無(wú)沉淀生成，溶液僅變紅，說(shuō)明溶質(zhì)只有氯化鈉，如果滴加碳酸鈉（或碳酸鉀）溶液有氣泡生成，隨后產(chǎn)生沉淀，說(shuō)明溶液中的溶質(zhì)有氯化鈉、氯化氫和氯化鈣，如果滴加碳酸鈉（或碳酸鉀）溶液，無(wú)氣泡產(chǎn)生，僅產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉和氯化鈣。