Question

水和二氧化碳而變質。某實驗小組為確定一瓶久置的堿石灰樣品的成分，設計了如圖所示實驗流程。

請你參與探究過程：
(1)為了使樣品充分溶解，操作一還要用到的玻璃儀器是       ；操作二的名稱是       。
(2)固體A中一定含有       。
(3)溶液B成分的探究：
【查閱資料】①Ca(OH)₂、Na₂CO₃溶于水無明顯的溫度變化；
②Na₂CO₃溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅；
③CaCl₂溶液呈中性。
【猜想】溶液B中的溶質可能為：①NaOH ②Na₂CO₃
③NaOH和Na₂CO₃④Ca(OH)₂和           (填化學式)。
【設計方案并進行實驗】甲、乙同學分別設計如下方案并進行探究：
甲同學：取少量溶液B于試管中，滴加足量的稀鹽酸，產生大量氣泡，則溶液B中的溶質是Na₂CO₃。
乙同學：取少量溶液B于試管中，滴加幾滴酚酞試液，溶液變成紅色，則溶液B中的溶質一定含有NaOH。
【反思與評價】丙同學認真分析上述兩位同學的實驗，認為他們的結論均有不足之處，并且做出了正確的判斷。他認為溶液B中的溶質一定含有Na₂CO₃，可能含有NaOH。為進一步確認溶液B中是否含NaOH，他做了如下實驗。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①取少量溶液B于試管中，加入足量CaCl2溶液 ②過濾，在濾液中滴加酚酞試液	①有白色沉淀生成 ②溶液由無色變為紅色	猜想③正確

 
實驗步驟①中發生的化學反應方程式是                            ，其實驗目的是                                                     。
(4)實驗過程中，同學們發現向樣品中加水時還放出大量的熱，綜合以上探究，下列對樣品成分分析正確的是       (填序號)。
A.一定有NaOH
B.一定有Na₂CO₃
C.一定有CaO
D.至少有NaOH、CaO中的一種

Answer 1

(1)玻璃棒  過濾   (2)碳酸鈣(或CaCO₃)   (3)【猜想】NaOH 【反思與評價】CaCl₂＋Na₂CO₃=2NaCl＋CaCO₃↓  除盡溶液B中的Na₂CO₃，避免干擾NaOH的檢驗(或除去溶液B中的Na₂CO₃)   (4)B、D

本題以探究樣品成分為主題，考查學生對酸、堿、鹽的性質、科學探究的認識及綜合分析能力。
(1)加水后，為使樣品溶解，可用玻璃棒攪拌，通過操作②得到固體和溶液，故該操作為過濾；(2)樣品吸收二氧化碳后，可能發生的反應有CaO＋H₂O=Ca(OH)₂，CO₂＋Ca(OH)₂=CaCO₃↓＋H₂O，CO₂＋2NaOH=Na₂CO₃＋H₂O，Na₂CO₃＋Ca(OH)₂= CaCO₃↓＋2NaOH。故過濾得到的固體中一定有CaCO₃，還可能有未溶解的Ca(OH)₂，因為Ca(OH)₂微溶于水。(3)【猜想】溶液中還可能含有未變質或因反應生成的NaOH；【反思與評價】步驟①加入足量的CaCl₂，是為了除去溶液中的Na₂CO₃，避免Na₂CO₃造成堿性的干擾；(4)放熱的原因可能是CaO溶于水，也可能是NaOH溶于水造成的，還有可能是二者共同溶于水造成的，不可確定，但一定含有Na₂CO₃，故應選B、D。