Question

某化工廠用石灰石（雜質不溶于水，也不參加反應）、純堿和水等原料來制燒堿溶液，再經過濾、蒸發等步驟制取固體燒堿．某化學興趣小組要分析該化工廠倉庫中放置一段時間后的固體燒堿樣品成分，他們對燒堿樣品的成分進行了如下猜測：
（猜想）
猜想一：該樣品的成分可能只有氫氧化鈉；
猜想二：該樣品中除了氫氧化鈉外，還可能含有碳酸鈉．支持這種猜測的依據是（用化學方程式表示）
______．
猜想三：該樣品中除了氫氧化鈉外，還可能有氫氧化鈣和碳酸鈣．
猜想四：該樣品中除了氫氧化鈉外，還可能有氫氧化鈣和碳酸鈉
（實驗與驗證）
他們設計實驗進行探究，首先驗證猜想一．進行的實驗是：取少量固體樣品配制成溶液，將少量溶液加入試管中，滴入酚酞，觀察到試液變紅．由此得出的結論是該樣品只有氫氧化鈉．他們又反思實驗過程，覺得結論不正確，理由是______．
他們驗證猜想二，請你幫助完成實驗表格．

實驗步驟和現象	結論
取少量固體樣品溶于水中，溶液澄清	-----------------------------------------------------
_____________________________________	該樣品中既有氫氧化鈉也有碳酸鈉，猜想二成立．

（反思與評價）
通過驗證猜想二中的實驗，他們認為猜想三和猜想四都不能成立．請你分析理由______．

Answer 1

【答案】分析：根據題設條件，按步分析，邏輯推理，層層推進，“對號入座”，得出結論．
依據氫氧化鈉與二氧化碳的反應可以初步確定樣品的成分．
依據碳酸鈉與指示劑的反應可以確定猜想一是否正確．
依據碳酸鈣的溶解性和樣品溶解后的現象，可以確定猜想三是否正確．
依據鈣離子和碳酸根離子不能共存，可以確定猜想四是否正確．
解答：解：放置在倉庫中的固體燒堿可能與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水．
該反應的化學方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
由于碳酸鈉也顯堿性，也能使無色酚酞試液變紅，因此得出樣品只含氫氧化鈉的結論是不正確的．
實驗操作和現象是：向所得溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，至不再產生白色沉淀為止，再向溶液中滴加無色酚酞試液，溶液由無色變成紅色
由實驗的操作和現象“取少量固體樣品溶于水中，溶液澄清”和“碳酸鈣難溶于水”的性質可知猜想三不能成立．
由于氫氧化鈣與碳酸鈉作用會生成碳酸鈣沉淀，因此由“取少量固體樣品溶于水中，溶液澄清”這一實驗的操作和現象可知猜想四不能成立．
故答案為：
CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；碳酸鈉溶液也能使酚酞試液變紅
向所得溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，至不再產生白色沉淀為止，再向溶液中滴加無色酚酞試液，溶液由無色變成紅色
碳酸鈣難溶于水；溶液中氫氧化鈣與碳酸鈉不能共存
點評：本題主要考查酸堿鹽的溶解性、酸堿鹽和氧化物之間的反應規律、物質的組成等方面的知識，難度較大．解題時注意：（1）思維過程展示注意邏輯性；（2）發散性結論（幾種可能組合）按序排列分析，防止遺漏或重復；（3）表述要清楚．