Question

（2010?夾江縣二模）學習碳酸鹽知識時，老師做碳酸鈉溶液和澄清石灰水反應演示實驗，并對混濁液過濾，得到澄清濾液．課堂上老師的提問和學生的回答如下．師：濾液里可能含有哪些溶質呢？
甲：可能含有NaOH和Na₂CO₃
乙：應該含有NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂
丙：可能恰好完全反應，只含有NaOH
（1）請你提出一個與甲乙丙同學不同的猜想：

可能含有NaOH、Ca（OH）₂

并對你的猜想設計一個簡單的實驗加以證明．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取樣于試管中加入 通入二氧化碳	出現白色渾濁	自己的猜想成立

（2）你認為甲乙丙同學的猜想誰不合理，說明理由

乙同學的猜想不合理．因為Na₂CO₃與Ca（OH）₂要發生反應，不可能共存

．
（3）甲同學針對自己的猜想進行了如下實驗

	實驗步驟	實驗現象	實驗結論
實驗1	取樣于試管中，滴幾滴稀鹽酸	沒有氣體產生	甲的猜想不成立
實驗2	取樣于試管中，滴幾滴澄清石灰水	溶液變混濁	甲的猜想成立

請說明甲同學的兩個實驗設計是否正確？說明理由
實驗1

不正確．有NaOH存在，就不會有CO₂氣體放出，但Na₂CO₃可能存在

；實驗2

正確．氫氧化鈉與碳酸鈉不反應，碳酸鈉可與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀

寫出實驗2所發生反應的化學方程式：

Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓

．

Answer 1

分析：（1）碳酸鈉和澄清石灰水恰好反應生成氫氧化鈉，及不完全反應時碳酸鈉過量或澄清石灰水過量情況進行分析，完成對物質組成的猜想；并利用氫氧化鈣與氫氧化鈉性質的不同，通入二氧化碳證明溶液中氫氧化鈣的存在；
（2）碳酸鈉與氫氧化鈣可以發生反應，不能共存于同一溶液中；
（3）碳酸鈉與鹽酸反應可放出氣體二氧化碳，但若溶液中存在氫氧化鈉時，產生的少量氣體二氧化碳又會被溶液中氫氧化鈉吸收，而觀察不到有氣體放出的現象，因此，此時需要加入較多量的稀鹽酸；氫氧化鈉與碳酸鈉不反應，而氫氧化鈣與碳酸鈉可反應生成沉淀，據此分析解答．

解答：解：（1）碳酸鈉溶液和澄清石灰水發生反應，若恰好完全反應，所得溶液中溶質為氫氧化鈉溶液；若反應中碳酸鈉有剩余，所得溶液中溶質則為氫氧化鈉與碳酸鈉；若反應中氫氧化鈣溶液有剩余，所得溶液則為氫氧化鈉溶液與氫氧化鈣的混合溶液；其它兩種可能已被另兩位同學做了猜想，所以，我的猜想只能為：氫氧化鈉溶液與氫氧化鈣溶液的混合物；
氫氧化鈉和氫氧化鈣同屬于堿，其化學性質很相似，但在發生反應時的現象卻因金屬離子的不同而不同；如與氣體二氧化碳反應時，氫氧化鈣能形成沉淀而氫氧化鈉與二氧化碳因生成可溶性的碳酸鈉而無明顯現象；因此可利用變化時現象的不同，證明氫氧化鈣的存在；
（2）乙同學在進行猜想時，沒有考慮到碳酸鈉和氫氧化鈣都有剩余時，反應還會繼續進行；因此，猜想錯誤；
故答案為：小芳同學的猜想不合理．因為Na₂CO₃與Ca（OH）₂要發生反應，不可能共存．
（3）向氫氧化鈉溶液與碳酸鈉溶液的混合溶液中滴加少量稀鹽酸時，稀鹽酸與碳酸鈉反應產生的少量氣體會被氫氧化鈉吸收而觀察不到有氣體放出，因此，滴加少量稀鹽酸看不到氣泡不能得到溶液不含碳酸鈉的結論；
氫氧化鈉與碳酸鈉不反應，而氫氧化鈣與碳酸鈉可反應生成沉淀，反應方程式是Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓；故可通過滴加石灰水觀察是否變渾濁判斷是否含有碳酸鈉；
故答案為：（1）可能含有NaOH和Ca（OH）₂；

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
通入二氧化碳	出現白色渾濁

（2）乙同學的猜想不合理．因為Na₂CO₃與Ca（OH）₂要發生反應，不可能共存；
（3）不正確．有NaOH存在，就不會有CO₂氣體放出，但Na₂CO₃可能存在；正確．氫氧化鈉與碳酸鈉不反應，碳酸鈉可與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀；
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓．

點評：對反應后所得溶液的組成進行猜想時，首先可以確定反應后的生成物的存在，然后還要考慮反應物的過量情況，對所得溶液進行猜想，并據物質的性質設計實驗和依據相關知識分析解答問題．