Question

化學興趣小組同學發現實驗臺上按如圖所示順序擺放著6瓶不同的無色溶液（如圖所示：A、B、C、D、E、F代表對應的溶液）．其中E溶液的試劑瓶標簽破損．為此，他們做了如下探究：

【提出問題】E溶液的成分是什么？
【初步判斷】根據受損標簽及實驗室藥品分類擺放原則，E溶液不可能是    （填序號）．①酸；②堿；③鹽．
【提出猜想】猜想Ⅰ：NaOH溶液；猜想Ⅱ：Na₂CO₃溶液；猜想Ⅲ：Na₂SO₄溶液；猜想Ⅳ：    溶液（任寫一種）．
【設計并實驗】興趣小組的同學為驗證“猜想Ⅱ”是否正確，設計并完成如下表所示實驗．

實驗方案	實驗一	實驗二	實驗三
實驗操作
實驗現象	試紙變色，對照比色卡，pH＞7	有無色無味氣體產生
實驗結論	猜想Ⅱ正確

【分析與推理】
①完成“實驗一”后，李成同學即認為“猜想Ⅰ”正確，張平同學認為“猜想Ⅰ”不一定正確，他的理由是    ．
②何剛同學認為只需要完成“實驗二”即可得出“猜想Ⅱ”正確的結論，你認為該說法    （填“合理”或“不合理”），理由是    ．
③請寫出“實驗三”中發生反應的化學方程式    ．
【反思與評價】
經過討論，同學們認為“實驗一”存在明顯操作錯誤，該錯誤是    ；觀察發現D、E試劑瓶的瓶塞是橡膠塞，使用橡膠塞的原因是    ．

Answer 1

【答案】分析：【初步判斷】根據實驗室藥品分類擺放的原則，利用對各類物質的組成特點的認識，猜想該藥品的物質類別；
【提出猜想】根據對物質類別的猜想，進一步猜想該藥品可能為什么物質；
【設計并實驗】根據碳酸鈉和氯化鋇反應的原理分析現象；
【分析與推理】①根據氫氧化鈉和碳酸鈉溶液性質進行分析；
②從氫氧化鈉易變質生成碳酸鈉分析猜想的合理性；
③碳酸鈉和氯化鋇反應產生碳酸鋇沉淀和氯化鈉；
【反思與評價】根據測定該溶液酸堿度的操作方法指出錯誤；
根據實驗室盛放NaOH等堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，其原因是：堿性物質易與玻璃中的SiO₂發生反應的產物使瓶口與塞子粘合在一起．
解答：解：【初步判斷】根據實驗室藥品分類擺放的原則分析可知該藥品是按照酸堿鹽順序擺放的，由于該試劑瓶左側是堿類物質右側是鹽類物質，所以該物質的類別應該是堿或者鹽類物質，因此可猜斷該物質不可能為酸；
故答案為：①；
【提出猜想】由于該試劑中含有鈉元素，則若為堿，則為氫氧化鈉；若為鹽，則可為碳酸鈉或是硫酸鈉或氯化鈉等；
故答案為：NaCl；
【設計并實驗】碳酸鈉和氯化鋇反應產生碳酸鋇白色沉淀和氯化鈉，因此會產生的現象為：有白色沉淀產生；
故答案為：有白色沉淀產生；
【分析與推理】①由于氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都顯堿性，因此測得的pH＞7，故無法判斷是哪一種物質；
②液中含有碳酸鈉時會和鹽酸反應生成二氧化碳，其方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；因氫氧化鈉易變質與空氣中的二氧化碳反應會生成碳酸鈉，所以判斷該溶液是碳酸鈉的溶液不妥當；
③碳酸鈉和氯化鋇反應產生碳酸鋇沉淀和氯化鈉，反應的方程式為：Na₂CO₃+BaCl₂=2NaCl+BaCO₃↓；
故答案為：①碳酸鈉和氫氧化鈉溶液均顯堿性；②不合理；因NaOH溶液變質也會產生Na₂CO₃；③Na₂CO₃+BaCl₂=2NaCl+BaCO₃↓；
【反思與評價】使用pH試紙測定溶液酸堿度時應該用玻璃棒蘸取待測液滴在試紙上，而不應該浸入待測液，否則會造成試劑的污染；
實驗室盛放NaOH等堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，其原因是：堿性物質易與玻璃中的SiO₂發生反應的產物使瓶口與塞子粘合在一起．
故答案為：把pH試紙浸入待測液；堿性物質易與玻璃中的SiO₂發生反應的產物使瓶口與塞子粘合在一起．
點評：本題是缺失標簽的實驗探究題，相當于物質鑒別題，在鑒別幾種物質時要從物質的不同性質入手，但試題涉及知識點多，要加強知識的全面性和系統性．特別注意檢驗溶液是否是氫氧化鈉溶液，就需要排除碳酸鈉對氫氧化鈉的鑒定干擾，加入足量的氯化鈣溶液可使碳酸根轉化成沉淀，而后對溶液用酚酞試液進行檢驗，只要溶液此時變紅，則可證明氫氧化鈉的存在．