Question

（2012?朝陽區(qū)一模）在化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能考試中，有一題目是鑒別氫氧化鈣溶液和氫氧化鈉溶液，某同學(xué)進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)．
（1）寫出試管②中反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

．
（2）當(dāng)看到不同現(xiàn)象時(shí)停止通氣體，將兩支試管中的廢液倒入同一個(gè)干凈的燒杯中，并將廢液進(jìn)行過濾，同學(xué)們對(duì)濾液成分進(jìn)行了探究．
[提出問題]濾液中除水外還含有哪些物質(zhì)？
[查閱資料]①氯化鈣溶液呈中性；
②Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
[猜想假設(shè)]甲同學(xué)認(rèn)為：只含有氫氧化鈉
乙同學(xué)認(rèn)為：只含有碳酸鈉；
丙同學(xué)認(rèn)為：含有氫氧化鈉和氫氧化鈣；
丁同學(xué)認(rèn)為：含有氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣；
你認(rèn)為還可能是

氫氧化鈉和碳酸鈉

（寫一種猜想）．
[分析討論]你認(rèn)為哪位同學(xué)的猜想不合理并說明理由

丁同學(xué)猜想不合理，因?yàn)镹a₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應(yīng)，不能共存

．
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)證明你的猜想正確．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取濾液于試管中， 取濾液于試管中，加入過量的氯化鈣溶液，靜置取上層清液滴加無色酚酞	試管中出現(xiàn)白色渾濁，且上層清液呈紅色	猜想正確

[實(shí)驗(yàn)分析]甲同學(xué)針對(duì)自己的猜想進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取樣于試管中，滴入少量稀鹽酸	無明顯現(xiàn)象	猜想成立

你認(rèn)為甲同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷是否正確？請(qǐng)說明理由．

不正確，因?yàn)榧�、丙猜想均可出現(xiàn)上述現(xiàn)象

．
[反思拓展]
下列實(shí)驗(yàn)方法可以區(qū)分氫氧化鈉和氫氧化鈣兩種固體的是

ACD

（填字母）．
A．放置在空氣中       B．觀察顏色       C．加水溶解       D．利用溶解性．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)原理書寫方程式．
（2）【猜想】根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈣、氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，可能剛好完全反應(yīng)，也可能其中的一種過量，結(jié)合題中的猜想進(jìn)行分析；
【討論】根據(jù)碳酸鈣離子和鈣離子會(huì)生成沉淀進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】根據(jù)猜想，只要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氫氧化鈉和碳酸鈉存在進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)分析】根據(jù)鹽酸也可以與氫氧化鈉和氫氧化鈣的反應(yīng)進(jìn)行分析；
【反思拓展】依據(jù)兩者的物理性質(zhì)是否易潮解以及溶解能力的強(qiáng)弱進(jìn)行分析判斷；

解答：解：（1）試管②中的反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成白色的碳酸鈣沉淀和水，方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）[猜想]根據(jù)反應(yīng)原理可知，①②試管中二氧化碳與兩種堿的反應(yīng)，可能是兩者恰好完全反應(yīng)，也可能其中的一種過量，結(jié)合已有的猜想，可猜想混合液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉，
[討論]碳酸根離子和鈣離子會(huì)直接反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，因此丁同學(xué)猜想不合理，因?yàn)镹a₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應(yīng)，不能共存．
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]由于兩者的溶液均顯堿性，所以可以加入只和碳酸鈉反應(yīng)的物質(zhì)氯化鈣，如果有白色沉淀生成既有碳酸鈉，再取反應(yīng)后的上層清液檢驗(yàn)其是否具有堿性，如果顯堿性則原溶液中含有氫氧化鈉，因此需在上層清液中滴加酚酞進(jìn)行檢驗(yàn)；
[實(shí)驗(yàn)分析]鹽酸也可以和氫氧化鈉反應(yīng)也可與氫氧化鈣反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)均無現(xiàn)象出現(xiàn)，因此無法區(qū)分甲與丙的猜想；
[反思拓展]氫氧化鈉易潮解，氫氧化鈣不潮解，所以放置在空氣中時(shí)表面變濕的是氫氧化鈉，加水溶解時(shí)易溶的是氫氧化鈉，不易溶的是氫氧化鈣，由于氫氧化鈉易溶于水而氫氧化鈣微溶于水，所以比較兩者的溶解性也可區(qū)分兩者，而觀察顏色時(shí)由于兩者外觀相似不易區(qū)分．
故答案為：（1）Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）[猜想假設(shè)]氫氧化鈉和碳酸鈉；
[分析討論]丁同學(xué)猜想不合理，因?yàn)镹a₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應(yīng)，不能共存；
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]實(shí)驗(yàn)步驟：取濾液于試管中，加入過量的氯化鈣溶液，靜置取上層清液滴加無色酚酞；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管中出現(xiàn)白色渾濁，且上層清液呈紅色；
[實(shí)驗(yàn)分析]不正確，因?yàn)榧�、丙猜想均可出現(xiàn)上述現(xiàn)象（寫出一種即可）．
[反思拓展]ACD．

點(diǎn)評(píng)：在做此類題時(shí)，首先弄清所要鑒別的物質(zhì)的不同性質(zhì)，然后選擇適當(dāng)?shù)脑噭┻M(jìn)行鑒別，出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時(shí)，除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物的過量問題．