Question

5．某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（不考慮氣體與水或鹽的反應(yīng)）
（1）先向廣口瓶中加入一定量鹽酸溶液至固體恰好全部溶解為止，關(guān)閉活塞，振蕩，觀察到氣球變大．然后再將一定量氫氧化鈉溶液加入廣口瓶中，關(guān)閉活塞，振蕩，發(fā)現(xiàn)氣球明顯變小，請寫出引起氣球變小的化學(xué)反應(yīng)方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，同時在廣口瓶中還能觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們對廣口瓶中的溶液進(jìn)行探究．
提出問題：廣口瓶中的溶液含有哪些溶質(zhì)？
交流討論：經(jīng)過大家對廣口瓶中所發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行分析，認(rèn)為瓶內(nèi)一定含有的一種溶質(zhì)是（填化學(xué)式，下同）NaCl．小明取廣口瓶內(nèi)溶液少量于試管中，向其中加入過量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生．由此得出結(jié)論：廣口瓶溶液中還含有的溶質(zhì)是Na₂CO₃．小紅認(rèn)為，可能還存在BaCl₂，大家一致認(rèn)為小紅的結(jié)論是錯誤的，理由是BaCl₂和Na₂CO₃在溶液中不共存．后經(jīng)大家討論，達(dá)成共識：廣口瓶溶液中還可能存在NaOH．
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：
考慮到已經(jīng)確定的兩種溶質(zhì)中有一種溶質(zhì)的存在對氫氧化鈉的檢驗(yàn)造成干擾，設(shè)計(jì)方案先將它除去后再檢驗(yàn)．具體步驟如表：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
除去干擾物	①取廣口瓶中溶液少量于試管中，向其中加入過量CaCl2溶液，充分反應(yīng)后過濾	有白色沉淀 產(chǎn)生	溶質(zhì)中還含有NaOH
檢驗(yàn)是否 含有NaOH	在濾液中滴加酚酞試液	溶液變紅色

Answer 1

分析 （1）先向廣口瓶中加入一定量鹽酸溶液，鹽酸與碳酸鋇反應(yīng)生成二氧化碳和氯化鋇，觀察到氣球變大，再將一定量氫氧化鈉溶液加入廣口瓶中，二氧化碳被氫氧化鈉吸收，氣球變小，由于此時溶液中有氯化鋇，生成的碳酸鈉與氯化鋇能生成碳酸鋇沉淀；
（2）根據(jù)元素守恒可判斷溶液中所含有的溶質(zhì)，取廣口瓶內(nèi)溶液少量于試管中，向其中加入過量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，說明溶質(zhì)中含有Na₂CO₃，溶液Na₂CO₃與氯化鋇不能共存；溶液中Na₂CO₃的對氫氧化鈉的檢驗(yàn)有干擾，所以在檢驗(yàn)氫氧化鈉時要除去，可以在溶液中加入足量的氯化鈣溶液，再用指示劑檢驗(yàn)氫氧化鈉的存在，據(jù)此答題．

解答 解：（1）先向廣口瓶中加入一定量鹽酸溶液，鹽酸與碳酸鋇反應(yīng)生成二氧化碳和氯化鋇，觀察到氣球變大，再將一定量氫氧化鈉溶液加入廣口瓶中，二氧化碳被氫氧化鈉吸收，氣球變小，反應(yīng)的方程式為2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，由于此時溶液中有氯化鋇，生成的碳酸鈉與氯化鋇能生成碳酸鋇沉淀，所以同時在廣口瓶中還能觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，
故答案為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；產(chǎn)生白色沉淀；
（2）根據(jù)氯元素守恒可知，瓶內(nèi)一定含有的一種溶質(zhì)是NaCl，取廣口瓶內(nèi)溶液少量于試管中，向其中加入過量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，說明溶質(zhì)中含有Na₂CO₃，溶液Na₂CO₃與氯化鋇不能共存，所以肯定沒BaCl₂；液中還可能存在NaOH，溶液中Na₂CO₃的對氫氧化鈉的檢驗(yàn)有干擾，所以在檢驗(yàn)氫氧化鈉時要除去，可以在溶液中加入足量的氯化鈣溶液，再用指示劑檢驗(yàn)氫氧化鈉的存在，具體操作為

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
除去干擾物	①取廣口瓶中溶液少量于試管中，向其中加入過量CaCl2 溶液，充分反應(yīng)后過濾	有白色沉淀 產(chǎn)生	溶質(zhì)中還含有NaOH
檢驗(yàn)是否 含有NaOH	在濾液中滴加酚酞試液	溶液變紅色

，
故答案為：NaCl；Na₂CO₃；BaCl₂和Na₂CO₃在溶液中不共存；

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
除去干擾物	CaCl2
檢驗(yàn)是否 含有NaOH		溶液變紅色

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點(diǎn)評 本題考查氧化鈉和水的有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，該題是中等難度的試題，試題基礎(chǔ)性強(qiáng)，側(cè)重實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和訓(xùn)練．該類試題要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題，聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能，進(jìn)行知識的類比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．