Question

8．在化學實驗技能考試中，有一題目是鑒別碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液，小紅等幾位同學進行了如圖所示的實驗．
（1）寫出試管②中碳酸鈉與氫氧化鈣反應的化學方程式：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
（2）實驗結束后，小紅同學將①、②兩支試管中的廢液倒入同一個干凈的燒杯中，看到廢液渾濁，就對廢液進行了過濾，小紅等幾位同學對濾液的成分又進行了探究．
【提出問題】濾液中除水外還含有哪些物質？
【猜想】小紅認為：只含氫氧化鈉；
小明認為：可能含有氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣；
小亮認為：可能含有氫氧化鈉和碳酸鈉；
你認為還可能是氫氧化鈉和氫氧化鈣（寫一種猜想）．
【討論】你認為小紅、小明、小亮三位同學中誰的猜想不合理，請說明理由小明猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應，不能共存．
【實驗設計】設計一個簡單的實驗證明你的猜想正確．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取樣于試管中，滴入碳酸鈉溶液		你的猜想正確

【實驗分析】小亮同學針對自己的猜想進行了如下實驗：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取樣于試管中，滴入幾滴稀鹽酸	沒有氣泡產(chǎn)生	自己的猜想不成立

你認為小亮同學對實驗結果判斷是否正確？請說明理由不正確，因有氫氧化鈉存在，滴入幾滴稀鹽酸量太少，不會立即出現(xiàn)氣泡，但Na₂CO₃有可能存在．
【反思拓展】
①在分析化學反應后所得物質的成分時，除考慮生成物外還需考慮所加的反應物是否過量；
②通過以上探究，你認為應怎樣處理上述實驗后的廢液才能倒入下水道？在廢液中加酸至溶液的pH=7．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物、生成物以及反應原理書寫方程式．
（2）【猜想】根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈣反應時，可能剛好完全反應，也可能其中的一種過量，結合題中的猜想進行分析，
【討論】根據(jù)碳酸鈣離子和鈣離子會生成沉淀進行分析，
【實驗設計】根據(jù)猜想，只要設計實驗驗證氫氧化鈣存在進行分析，
【實驗分析】根據(jù)鹽酸也可以與氫氧化鈉反應進行分析，
【反思拓展】②根據(jù)上面的推導可知廢液顯堿性，不能直接排入下水道進行分析．

解答 解：（1）碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成白色的碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，化學方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）【猜想】根據(jù)反應原理可知，兩者恰好完全反應，也可能其中的一種過量，結合已有的猜想，所以還可能為：氫氧化鈉和氫氧化鈣；
【討論】碳酸根離子和鈣離子會直接反應生成碳酸鈣沉淀，所以理由為：小明猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應，不能共存；
【實驗設計】由于兩者的差別在于陽離子，所以可以加入只和氫氧化鈣反應的物質，即不利用堿的通性，所以可以加入可溶性碳酸鹽從而沉淀鈣離子，設計實驗為：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取樣品于試管中，滴入碳酸鈉溶液	試管中出現(xiàn)白色渾濁	你的猜想正確

【實驗分析】鹽酸也可以和氫氧化鈉反應，加入鹽酸的量比較少，還沒有與碳酸鈉反應，就用完了，也不會出現(xiàn)氣體，所以原因是：不正確，因有氫氧化鈉存在，滴入幾滴稀鹽酸量太少，不會立即出現(xiàn)氣泡，但Na₂CO₃有可能存在；
【反思拓展】②根據(jù)上面的檢驗可知溶液顯堿性，一般中性的溶液才能排入下水道中，所以處理方法為：在廢液中加酸至溶液的pH=7．
故答案為：（1）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）【猜想】氫氧化鈉和氫氧化鈣；
【討論】小明猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應，不能共存；
【實驗設計】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取樣品于試管中，滴入碳酸鈉溶液	試管中出現(xiàn)白色渾濁	你的猜想正確

【實驗分析】不正確，因有氫氧化鈉存在，滴入幾滴稀鹽酸量太少，不會立即出現(xiàn)氣泡，但Na₂CO₃有可能存在；
【反思拓展】②在廢液中加酸至溶液的pH=7．

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