Question

18．化學化學興趣小組同學準備進行常見酸、堿、鹽的性質(zhì)實驗時，發(fā)現(xiàn)試實驗臺上擺放的藥品（如圖甲），有一裝溶液的試劑瓶為未蓋瓶蓋且標簽破損，于是決定對這瓶溶液進行實驗探究：

【提出問題】這瓶溶液是什么溶液？
【獲得信息】酸、堿、鹽的性質(zhì)實驗中用到含有鈉元素的物質(zhì)是氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉
【提出猜想】猜想這瓶溶液可能是：①氯化鈉溶液；②氫氧化鈉溶液；③碳酸鈉溶液；
【實驗推斷】
（1）小紅取樣滴加酚酞試液，觀察到溶液呈紅色，得出結(jié)論：該溶液不可能是NaCl溶液．
（2）小蘭另取樣滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，反應的化學方程式為Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，她得出結(jié)論：該溶液是碳酸鈉溶液．
（3）小青認為小蘭的結(jié)論不完全正確，理由是NaOH溶液變質(zhì)后滴加稀鹽酸也會產(chǎn)生氣體小組同學討論后一致認為還需進行如下實驗：
【繼續(xù)探究】小黃同學另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，設計這一步驟的目的是除去Na₂CO₃防止干擾，靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色．
【實驗結(jié)論】這瓶溶液是NaOH和Na₂CO₃．
【拓展遷移】若氫氧化鈉溶液與鹽酸發(fā)生中和反應，恰好完全反應的微觀過程如圖乙所示，反應的“實質(zhì)表達式”為：H⁺+OH^-=H₂O，反應后溶液中存在的陰、陽離子是Cl^-、Na⁺．
請寫出小黃同學加入CaCl₂溶液時，反應的實質(zhì)表達式：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓（用化學符號表示）．

Answer 1

分析 【實驗推斷】根據(jù)氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉三種溶液的酸堿性進行分析；
根據(jù)碳酸鈉溶液與鹽酸的反應進行分析；
【繼續(xù)探究】根據(jù)碳酸鈉和氯化鈣反應結(jié)合碳酸鈉和氫氧化鈉的檢驗方法進行分析；
【實驗結(jié)論】根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論；
【拓展遷移】根據(jù)反應的微觀示意圖結(jié)合反應的實質(zhì)分析．

解答 解：【實驗推斷】
（1）氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都呈堿性能使酚酞試液變紅色，氯化鈉溶液呈中性，所以，小吳取樣滴加無酚酞試液，溶液呈紅色，得出結(jié)論：該溶液不可能是氯化鈉溶液；故填：NaCl溶液呈中性，不能使無色酚酞試液變紅；
（2）鹽酸能與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，故會觀察到有氣體產(chǎn)生，故填：氣體；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）因為該試劑是敞口放置于空氣中，若是氫氧化鈉可能會和空氣中二氧化碳反應變質(zhì)生成部分碳酸鈉，所以，青認為小剛的結(jié)論不完全正確，理由是露置于空氣中的NaOH溶液與空氣中的CO₂反應也生成碳酸鈉；
【繼續(xù)探究】要證明原來是氫氧化鈉，可先加過量氯化鈣溶液溶液除盡碳酸根，再用酚酞檢驗氫氧化鈉的存在．所以，另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，設計這一步驟的目的是完全除去溶液中的CO₃^2-，避免其對OH^-檢驗造成干擾；靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色；【實驗結(jié)論】因為滴加氯化鈣有白色沉淀產(chǎn)生且滴加酚酞變紅色，說明含有碳酸鈉和氫氧化鈉；故填：NaOH和Na₂CO₃；
【拓展遷移】通過觀察反應的微觀過程圖，可以看出反應后溶液的陰陽離子為Cl^-、Na⁺；氯化鈣和碳酸鈉溶液反應前存在的Ca²⁺、CO₃^2-、Cl^-、Na⁺；反應后碳酸鈣是沉淀，還有離子Cl^-、Na⁺；所以反應的實質(zhì)是Ca²⁺和CO₃²反應生成碳酸鈣沉淀，即Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
故填：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
答案：
（1）溶液呈紅色；
（2）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
 （3）NaOH溶液變質(zhì)后滴加稀鹽酸也會產(chǎn)生氣體；   除去Na₂CO₃防止干擾；  NaOH和Na₂CO₃       Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓

點評 本題是缺失標簽的實驗探究題，相當于物質(zhì)鑒別題，在鑒別幾種物質(zhì)時要從物質(zhì)的不同性質(zhì)入手，但試題涉及知識點多，要加強知識的全面性和系統(tǒng)性．