Question

12．實(shí)驗(yàn)室常用的干燥劑“堿石灰”是CaO和NaOH固體的混合物．同學(xué)們?yōu)榇_認(rèn)一瓶久置的“堿石灰”樣品的成分，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究．

濾渣B中一定含有CaCO₃，產(chǎn)生該物質(zhì)的化學(xué)方程式可能是Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH濾液C成分的探究．
【猜想】濾液C中的溶質(zhì)可能為①NaOH；②Na₂CO₃；③NaOH和Na₂CO₃；④NaOH和Ca（OH）₂
【設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】甲、乙同學(xué)分別設(shè)計(jì)如下方案并進(jìn)行探究：
甲同學(xué)：取濾液C少許放入試管中，滴加足量的稀鹽酸，產(chǎn)生大量無(wú)色氣體，則濾液C中的溶質(zhì)是Na₂CO₃．
乙同學(xué)：取濾液C少許放入試管中，滴加一定量的無(wú)色酚酞，液體變成紅色，則濾液C中的溶質(zhì)一定含有NaOH．
【反思與評(píng)價(jià)】丙同學(xué)認(rèn)真分析上述兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為他們的結(jié)論均有不足之處，請(qǐng)說(shuō)出丙認(rèn)為甲、乙同學(xué)不足之處的理由甲同學(xué)：加入足量鹽酸，產(chǎn)生大量氣體，可能有氫氧化鈉被消耗后與碳酸鈉溶液反應(yīng)；
乙同學(xué)：實(shí)驗(yàn)中加無(wú)色酚酞溶液，變紅則濾液中還可能有碳酸鈉，碳酸鈉溶液也能使酚酞變紅；為進(jìn)一步確認(rèn)猜想③正確，請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量濾液C于試管中取少量濾液C于試管中，加入足量CaCl2溶液，過(guò)濾，在濾液中滴加無(wú)色酚酞試液	有白色沉淀生成，溶液由無(wú)色變成紅色	猜想③正確

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，同學(xué)們還發(fā)現(xiàn)向樣品中加入一定量水溶解時(shí)放出大量的熱并綜合對(duì)濾液和濾渣成分的探究，下列對(duì)樣品成分的分析正確的是②③（填序號(hào)）．①樣品中一定含NaOH   ②樣品中一定含Na₂CO₃
③樣品中含NaOH、CaO中的一種或兩種．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，堿石灰變質(zhì)的過(guò)程：（1）CaO和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，然后氫氧化鈣再和空氣中二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣；（2）氫氧化鈉吸水后潮解，然后會(huì)與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉．

解答 解：（1）堿石灰變質(zhì)后的可能會(huì)含有碳酸鈣和碳酸鈉等物質(zhì)．從實(shí)驗(yàn)方案中我們向?yàn)V渣中加入稀鹽酸產(chǎn)生了氣體，從而我們判斷該濾渣中含有碳酸鈣．碳酸鈣產(chǎn)生的原因有兩個(gè)可能：一個(gè)是CaO和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，然后氫氧化鈣再和空氣中二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣，另一個(gè)是CaO和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，然后和氫氧化鈉變質(zhì)后產(chǎn)生的碳酸鈉反應(yīng)生成的，所以濾渣B中一定含有CaCO₃，產(chǎn)生該物質(zhì)的化學(xué)方程式可能是：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；
【猜想】溶液C中溶質(zhì)可能為：氫氧化鈉，或碳酸鈉，或氫氧化鈉和碳酸鈉，或氫氧化鈣和氫氧化鈉，所以猜想④是：NaOH和Ca（OH）₂；
【反思與評(píng)價(jià)】丙同學(xué)認(rèn)真分析上述兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為他們的結(jié)論均有不足之處，請(qǐng)說(shuō)出丙認(rèn)為甲、乙同學(xué)不足之處的理由：甲同學(xué)：加入足量鹽酸，產(chǎn)生大量氣體，可能有氫氧化鈉被消耗后與碳酸鈉溶液反應(yīng)；
乙同學(xué)：實(shí)驗(yàn)中加無(wú)色酚酞溶液，變紅則濾液中還可能有碳酸鈉，碳酸鈉溶液也能使酚酞變紅；
要充分證明濾液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，我們要先驗(yàn)證碳酸鈉的存在，然后在排除碳酸鈉干擾的條件下驗(yàn)證氫氧化鈉的存在，而排除干擾最好就把碳酸鈉轉(zhuǎn)化成沉淀或者氣體，此時(shí)不能生成氫氧化鈉，故可以加入氯化鈣溶液，反應(yīng)后過(guò)濾再加入酚酞試液，所以：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋
①取少量濾液C于試管中，加入足量CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想③正確
②過(guò)濾，在濾液中滴加無(wú)色酚酞試液	溶液由無(wú)色變成紅色

（3）經(jīng)過(guò)上面的分析，我們已經(jīng)判斷出有碳酸鈉，而由題給條件可知溶解時(shí)放熱，而在與水接觸放出熱量的是氫氧化鈉，氧化鈣與水反應(yīng)也會(huì)放出大量的熱，故選：②③．
故答案為：（1）CaCO₃；
（2）Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；
（3）NaOH和Ca（OH）₂；
（4）甲同學(xué)：加入足量鹽酸，產(chǎn)生大量氣體，可能有氫氧化鈉被消耗后與碳酸鈉溶液反應(yīng)；
乙同學(xué)：實(shí)驗(yàn)中加無(wú)色酚酞溶液，變紅則濾液中還可能有碳酸鈉，碳酸鈉溶液也能使酚酞變紅；
（5）

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
加入足量CaCl2溶液；在清液中滴加無(wú)色酚酞試液	有白色沉淀生成 溶液由無(wú)色變成紅色	猜想③正確

（6）②③．

點(diǎn)評(píng) 本題為實(shí)驗(yàn)探究題，做題的關(guān)鍵是抓住題給的資料，并結(jié)合所學(xué)知識(shí)加以解決，記住這類題目中的【查閱資料】部分是非常重要的提示，一定要仔細(xì)閱讀．