Question

【題目】某組同學將碳酸鈉溶液和一瓶標簽破損的溶液M（如圖）進行反應，有白色沉淀產生，過濾后得到澄清濾液。同學們對該實驗進行了一系列的探究。

（提出問題）M溶液中的溶質是什么？

①是Ca（OH）2 ②是CaCl2

（收集資料）CaCl2水溶液呈中性

（設計實驗）同學們設計了如下方案并進行實驗：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量M溶液于試管中，向其中滴入_____；	溶液變紅	M是Ca（OH）2

（提出猜想）過濾后澄清濾液中含有哪些溶質

猜想一：NaOH；

猜想二：NaOH和_____；

猜想三：NaOH和Na2CO3。

（實驗驗證）同學們針對“猜想三”進行如下實驗：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取濾液于試管中，緩緩滴入幾滴稀鹽酸	沒有氣泡產生	“猜想三”不成立

他們對實驗結論的判斷_____（填“正確”或“不正確”）。

（繼續探究）設計如下實驗方案確定濾液中溶質的組成：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
分別取少量濾液于A、B兩支試管中， 在A試管中加入CaCl2溶液， 在B試管中加入Na2CO3 溶液。	若A中產生白色沉淀，B中沒有沉淀	“猜想三”成立
	若A中沒有沉淀，B中的現象 是_____；	“猜想二”成立
	若A、B中都沒有沉淀產生	“猜想一”成立

（反思與拓展）當反應后溶液中溶質只有NaOH時說明反應物之間量的關系是_____。

Answer 1

【答案】酚酞試液 Ca(OH)2 不正確 產生白色沉淀 反應物之間質量比為74:106或反應物之間質量比106:74（或恰好完全反應）

【解析】

設計實驗：

取少量M溶液于試管中，向其中滴入酚酞試液，溶液變紅色，說明溶液顯堿性，氫氧化鈣溶液顯堿性，實驗過程如下所示：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量M溶液于試管中，向其中滴入酚酞試液；	溶液變紅	M是Ca（OH）2

提出猜想：

猜想一：碳酸鈉和氫氧化鈣恰好完全反應時溶質是NaOH；

猜想二：氫氧化鈣過量時溶質是NaOH和Ca（OH）2；

猜想三：碳酸鈉過量時溶質是NaOH和Na2CO3；

實驗驗證：

若溶液中存在氫氧化鈉，當加入的稀鹽酸的量不足，鹽酸先消耗氫氧化鈉，即使溶液中含有碳酸鈉，也不產生氣泡，因此他們對實驗結論的判斷不正確；

繼續探究：

A中產生白色沉淀，是因為碳酸鈉和氯化鈣反應生成了白色沉淀碳酸鈣，B中產生白色沉淀，是因為碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，實驗過程如下所示：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
分別取少量濾液于A、B兩支試管中， 在A試管中加入CaCl2溶液， 在B試管中加入Na2CO3 溶液。	若A中產生白色沉淀，B中沒有沉淀	“猜想三”成立
	若A中沒有沉淀，B中的現象 是產生白色沉淀；	“猜想二”成立
	若A、B中都沒有沉淀產生	“猜想一”成立

反思與拓展：

根據化學方程式Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH可知，當每74份質量的氫氧化鈣與106份質量的碳酸鈉恰好完全反應。當反應后溶液中溶質只有NaOH時說明反應物之間質量比為74:106或反應物之間質量比106:74（或恰好完全反應）。