Question

【題目】某組同學(xué)將碳酸鈉溶液和一瓶標(biāo)簽破損的溶液M（如圖）進(jìn)行反應(yīng)，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾后得到澄清濾液。同學(xué)們對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一系列的探究。

（提出問題）M溶液中的溶質(zhì)是什么？

①是Ca（OH）2 ②是CaCl2

（收集資料）CaCl2水溶液呈中性

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）同學(xué)們設(shè)計(jì)了如下方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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(zhì)

猜想一：NaOH；

猜想二：NaOH和_____；

猜想三：NaOH和Na2CO3。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）同學(xué)們針對“猜想三”進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取濾液于試管中，緩緩滴入幾滴稀鹽酸	沒有氣泡產(chǎn)生	“猜想三”不成立

他們對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的判斷_____（填“正確”或“不正確”）。

（繼續(xù)探究）設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案確定濾液中溶質(zhì)的組成：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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(chǎn)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(xiàn)象 是_____；	“猜想二”成立
	若A、B中都沒有沉淀產(chǎn)生	“猜想一”成立

（反思與拓展）當(dāng)反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)只有NaOH時(shí)說明反應(yīng)物之間量的關(guān)系是_____。

Answer 1

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

【解析】

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

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(shí)驗(yàn)過程如下所示：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yīng)時(shí)溶質(zhì)是NaOH；

猜想二：氫氧化鈣過量時(shí)溶質(zhì)是NaOH和Ca（OH）2；

猜想三：碳酸鈉過量時(shí)溶質(zhì)是NaOH和Na2CO3；

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

若溶液中存在氫氧化鈉，當(dāng)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(chǎn)生氣泡，因此他們對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的判斷不正確；

繼續(xù)探究：

A中產(chǎn)生白色沉淀，是因?yàn)樘妓徕c和氯化鈣反應(yīng)生成了白色沉淀碳酸鈣，B中產(chǎn)生白色沉淀，是因?yàn)樘妓徕c和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，實(shí)驗(yàn)過程如下所示：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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(chǎn)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(xiàn)象 是產(chǎn)生白色沉淀；	“猜想二”成立
	若A、B中都沒有沉淀產(chǎn)生	“猜想一”成立

反思與拓展：

根據(jù)化學(xué)方程式Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH可知，當(dāng)每74份質(zhì)量的氫氧化鈣與106份質(zhì)量的碳酸鈉恰好完全反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)只有NaOH時(shí)說明反應(yīng)物之間質(zhì)量比為74:106或反應(yīng)物之間質(zhì)量比106:74（或恰好完全反應(yīng)）。