Question

4．某化學(xué)興趣活動(dòng)小組的同學(xué)學(xué)習(xí)“滅火器原理”后，設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)，并對(duì)反應(yīng)后錐形瓶中殘留廢液進(jìn)行探究．

【提出問題】廢液中所含溶質(zhì)是什么物質(zhì)？
【猜想與假設(shè)】
猜想（一）：廢液中的溶質(zhì)可能是NaCl、Na₂CO₃和HCl． 
猜想（二）：廢液中的溶質(zhì)只有NaCl．
猜想（三）：廢液中的溶質(zhì)是NaCl和HCl．
 猜想（四）：廢液中的溶質(zhì)是Na₂CO₃和NaCl．
【討論與交流】小明認(rèn)為猜想（一）無需驗(yàn)證就知道是錯(cuò)誤的．他的理由是在溶液中Na₂CO₃和HCl不能共存．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
（1）為驗(yàn)證猜想（二），小強(qiáng)同學(xué)取少量廢液裝入試管中，然后滴入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，滴加稀硝酸沉淀不溶解．于是小強(qiáng)認(rèn)為猜想（二）正確．小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)不能（填“能”或“不能”）驗(yàn)證猜想（二）的正確性，原因是溶液中若有HCl，遇AgNO₃溶液也能產(chǎn)生不溶于稀HNO₃的白色沉淀．
（2）小麗為驗(yàn)證猜想（三），選用大理石做試劑．若猜想（三）是正確的，驗(yàn)證時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）若驗(yàn)證猜想（四）是否正確，下列試劑中可選用的有②③（填序號(hào)）．
①氫氧化鈉溶液    ②氯化鈣溶液     ③稀鹽酸     ④氯化鉀溶液
【拓展與應(yīng)用】
若廢液中的溶質(zhì)是NaCl和HCl，根據(jù)HCl的性質(zhì)，無需另加試劑，只要對(duì)廢液進(jìn)行蒸發(fā)操作即可從廢液中得到NaCl固體．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)，廢液的可能組成是：①恰好完全反應(yīng)，廢液中的溶質(zhì)只有氯化鈉，②濃鹽酸有剩余，廢液中含有氯化鈉和氯化氫，③碳酸鈉有剩余，廢液中含有碳酸鈉和氯化鈉．
【討論與交流】碳酸鈉和鹽酸能反應(yīng)，不能同時(shí)存在于一種溶液中．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】（1）驗(yàn)證一種物質(zhì)是否存在，要排除其他物質(zhì)的干擾，氯化鈉和氯化氫都能使硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀．
（2）驗(yàn)證鹽酸的存在時(shí)，可用碳酸鹽，看是否放出氣體．
（3）檢驗(yàn)碳酸鈉，即檢驗(yàn)碳酸根的存在，可以把碳酸根轉(zhuǎn)化為沉淀或氣體來驗(yàn)證．
【拓展與應(yīng)用】除去氯化鈉中的氯化氫可用蒸發(fā)的方法，因?yàn)槁然瘹涫菤怏w溶質(zhì)，能揮發(fā)出來，不過氯化氫氣體有毒，能污染空氣．

解答 解：【猜想與假設(shè)】根據(jù)前面的猜想，可以考慮碳酸鈉有剩余，故廢液中含有碳酸鈉和氯化鈉．
【討論與交流】（一）無需驗(yàn)證的原因就是碳酸鈉和鹽酸能反應(yīng)，不能同時(shí)存在于一種溶液中．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】（1）氯化鈉和氯化氫都能使硝酸銀產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀．所以結(jié)論不準(zhǔn)確．
（2）檢驗(yàn)鹽酸的時(shí)，可用碳酸鹽，看是否放出氣體．化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（3）檢驗(yàn)碳酸鈉時(shí)，可以用氯化鈣溶液，能生成白色沉淀，也可以用稀鹽酸，能放出氣體．
【拓展與應(yīng)用】氯化氫是氣體溶質(zhì)，受熱后能從溶液中揮發(fā)出來，故可以用蒸發(fā)的方法，不過氯化氫氣體有毒，能污染空氣．
故答案：【猜想與假設(shè)】Na₂CO₃和NaCl；
【討論與交流】在溶液中Na₂CO₃和HCl不能共存；
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】（1）不能；溶液中若有HCl，遇AgNO₃溶液也能產(chǎn)生不溶于稀HNO₃的白色沉淀；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）②③；
【拓展與應(yīng)用】蒸發(fā)．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查物質(zhì)的檢驗(yàn)方法，同學(xué)們要學(xué)會(huì)通過現(xiàn)象判斷物質(zhì)是否存在，但也要排除同類離子的干擾．