Question

在學(xué)習(xí)鹽的性質(zhì)時(shí)，某組同學(xué)將碳酸鈉溶液和一瓶標(biāo)簽破損的溶液M（如圖）進(jìn)行反應(yīng)，有白色沉淀產(chǎn)生，過(guò)濾后得到澄清濾液．同學(xué)們對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了以下系列研究：
探究一　 M溶液中的溶質(zhì)是什么？
（1）【提出猜想】該組同學(xué)認(rèn)為M溶液的溶質(zhì)有兩種可能：①是

 

，②是CaCl₂．
【收集資料】CaCl₂水溶液呈中性．
（2）【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量M溶液于試管中，向其中滴加   溶液	溶液變?yōu)榧t色	猜想①正確，碳酸鈉與M反應(yīng)的化學(xué)方程式為

后來(lái)同學(xué)們認(rèn)為，也可以用pH試紙確定M溶液中的溶質(zhì)，實(shí)驗(yàn)方法是

 

．實(shí)驗(yàn)結(jié)果M溶液的pH值

 

7．．
探究二 過(guò)濾后澄清濾液中會(huì)有哪些溶質(zhì)？
（3）【提出猜想】甲同學(xué)的猜想是：NaOH和Na₂CO₃；乙同學(xué)的猜想是：NaOH；丙同學(xué)的猜想是

 

．
（4）【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】甲同學(xué)取少量濾液倒入足量的試劑A：

 

，有大量氣泡產(chǎn)生，證明了自己的猜想是正確的．丁同學(xué)為了證明甲的結(jié)論是正確的，再取濾液少量滴加了同一瓶的A試劑幾滴，卻沒(méi)有明顯現(xiàn)象．
（5）【解釋與結(jié)論】大家通過(guò)分析，找出了丁同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有明顯現(xiàn)象的原因，其原因是

 

．經(jīng)過(guò)同學(xué)們的共同努力，大家終于得出甲同學(xué)的猜想是正確的．
（6）【拓展與交流】大家認(rèn)為向少量的濾液中加入與A試劑不同類別的試劑

 

也可以驗(yàn)證甲同學(xué)的猜想是正確的．經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明此方案是合理的．

Answer 1

考點(diǎn)：缺失標(biāo)簽的藥品成分的探究,堿的化學(xué)性質(zhì),溶液的酸堿性與pH值的關(guān)系,鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：探究一 （1）根據(jù)碳酸鈉的性質(zhì)和部分標(biāo)簽的內(nèi)容進(jìn)行猜想；
（2）根據(jù)氫氧化鈣或氯化鈣溶液的酸堿性分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
探究二（3）根據(jù)碳酸鈉與氫氧化鈣的反應(yīng)及反應(yīng)物的量分析猜想；
（4）根據(jù)氫氧化鈉、碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)論；
（5）根據(jù)鹽酸優(yōu)先與氫氧化鈉，后與碳酸鈉分析；
（6）根據(jù)碳酸鈉與氯化鈣的反應(yīng)分析．

解答：解：探究一 （1）有標(biāo)簽可知，溶液為鈣的化合物溶液，能與碳酸鈉的反應(yīng)可能是氫氧化鈣或氯化鈣；
（2）由于氫氧化鈣溶液顯堿性，氯化鈣溶液呈中性，所以，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下；

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量M溶液于試管中，向其中滴加酚酞	溶液變紅	猜想①正確，碳酸鈉與其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH

由于氫氧化鈣溶液顯堿性，氯化鈣溶液呈中性，也可用pH試紙確定溶液中的溶質(zhì)，將M溶液滴在pH試紙上，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比，確定pH值，由于猜想①正確，pH大于7．
探究二（3）由于碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，由于反應(yīng)的量不同，所以，過(guò)濾后澄清濾液中會(huì)有的溶質(zhì)可能是NaOH和Na₂CO₃或NaOH和Ca（OH）₂ 或NaOH；
（4）由于足量鹽酸與溶液中氫氧化鈉反應(yīng)后，與溶液中有碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體．所以，甲的假設(shè)正確；
（5）由于溶液中氫氧化鈉能與加入的少量鹽酸反應(yīng)，即使溶液中有碳酸鈉也可能不產(chǎn)生氣體．所以，他的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有明顯的現(xiàn)象；
由于碳酸鈉與氯化鈣的反應(yīng)生成沉淀、氫氧化鈣與碳酸鈉的反應(yīng)生沉淀，所以，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：
（6）驗(yàn)證甲同學(xué)的猜想是正確的，也就是要驗(yàn)證碳酸根離子的存在，我們開可以通過(guò)將其轉(zhuǎn)化為沉淀來(lái)驗(yàn)證，所以可以加入CaCl₂溶液或Ca（OH）₂溶液、BaCl₂溶液、Ba Ca（O H）₂溶液等．
故答案為：（9分）
（1）①氫氧化鈣
（2）

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量M溶液于試管中，向其中滴加酚酞	溶液變紅	猜想①正確，碳酸鈉與其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH

將M溶液滴在pH試紙上，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比，確定pH值；＞
（3）NaOH和Ca（OH）₂（4）稀鹽酸（或稀硫酸）
（5）丁同學(xué)滴加的鹽酸量很少（或：若加入的稀鹽酸過(guò)少，稀鹽酸就全被氫氧化鈉所消耗，就不會(huì)看到有氣泡冒出，無(wú)法證明碳酸鈉的存在；或鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成少量的二氧化碳被氫氧化鈉吸收等合理即可）
（6）CaCl₂溶液【或Ca（OH）₂溶液、BaCl₂溶液、Ba Ca（O H）₂溶液等】（答案不唯一，只要合理即可得分）

點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)探究了物質(zhì)的組成成分，解答本題關(guān)鍵是在分析過(guò)濾后溶液中溶質(zhì)成分時(shí)不僅要看生成物中溶質(zhì)，還要看反應(yīng)物是否有剩余，檢驗(yàn)鈣離子可以用碳酸根離子來(lái)考慮，檢驗(yàn)碳酸根離子，可以用鈣離子檢驗(yàn)．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．