Question

20．某化學活動小組在鹽的化學性質實驗中進行了如圖所示實驗：

此時觀察到A試管內的實驗現象是有氣泡產生
實驗結束后．將B試管中的混合物過濾后取其濾液再與A試管內物質混合后產生白色沉淀，再次過濾，得到不溶物和濾液A，小組同學對濾液中的離子產生了興趣，進行了下面的探究活動．
【提出問題】濾液中含有什么離子？
A同學：含有Na⁺，Cl^-，OH^-，CO₃^2-
B同學：含有Na⁺，Cl^-，OH^-，Ca²⁺
C同學：含有Na⁺、Cl^-、OH^-（填離子符號）
【實驗探究】B同常為了驗證自己的猜想，取濾液于試管中，向其中滴加少量的碳酸鈉溶液，觀察到無明顯現象．由此B同學得出結論：自己的猜想不成立，A同學的猜想成立．
【評價與交流】請你評價B同學的結論只能證明不含有氫氧化鈣，不能證明有無碳酸鈉．
同學們經過談論后一致認為：B同學在驗證自己的猜想時，若做完加碳酸鈉的試驗后，重新向濾液加入足量的另一種試劑HCl（填化學式）既能驗證自己的猜想，也能確定濾液中的離子成分，同學們最終確定了濾液的成分．
【歸納與總結】兩種可溶性物質反應后溶液中離子的組成最簡單的情況是這兩種可溶性物質恰好完全反應．

Answer 1

分析 根據已有的知識進行分析解答：碳酸鈉能與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；將B試管中的混合物過濾后取其濾液再與A試管內物質混合后產生白色沉淀，說明生成的碳酸鈣沉淀，因此A中有碳酸鈉剩余，B中有氫氧化鈣剩余；再次過濾，得到不溶物和濾液A，據此分析解答即可；從最終生成物與猜想的物質不能共存分析解答即可；加入碳酸鈉只能證明溶液中不會存在氫氧化鈣分析解答即可．

解答 解：A試管中是碳酸鈉和稀鹽酸反應，碳酸鈉和鹽酸反應產生二氧化碳氣體，故會觀察到有氣泡產生，故填：有氣泡產生；
【提出問題】碳酸鈉能與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；將B試管中的混合物過濾后取其濾液再與A試管內物質混合后產生白色沉淀，說明生成的碳酸鈣沉淀，因此A中有碳酸鈉剩余，B中有氫氧化鈣剩余；氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，因此所得的A中一定含有氫氧化鈉，即鈉離子、氫氧根離子、氯離子，若是碳酸鈉剩余，則含有碳酸根離子，若是氫氧化鈣剩余，則含有鈣離子，若是恰好完全反應，則是鈉離子、氯離子和氫氧根離子，故填：Na⁺、Cl^-、OH^-；
【評價與交流】因為碳酸鈉能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣的沉淀，碳酸鈉不能與氯化鈉反應，因此該實驗時無現象只能證明溶液中不會存在氫氧化鈣，但不能證明有無碳酸鈉，所以小華同學由實驗現象得出的結論不正確；故填：只能證明不含有氫氧化鈣，不能證明有無碳酸鈉；
要證明是否含有碳酸鈉，還可以加入足量的鹽酸，根據是否產生氣泡確定是否含有碳酸鈉，故填：HCl；
【歸納與總結】兩種可溶性物質反應后溶液中離子的組成最簡單的情況是反應物恰好完全反應，故填：恰好完全反應．

點評 熟練掌握鹽酸、碳酸鈉和氫氧化鈣的化學性質，以及物質間反應的實驗現象和物質間反應的進行程度是正確解答本題的關鍵．