Question

某班多個(gè)化學(xué)興趣小組，在學(xué)習(xí)堿的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，進(jìn)行了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)．

（1）小明組反應(yīng)后A中溶液呈紅色，則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是（酚酞除外）______；小紅組做完A實(shí)驗(yàn)后溶液呈無(wú)色，用微觀理論解釋變無(wú)色的反應(yīng)的實(shí)質(zhì)______．
（2）小紅組做B實(shí)驗(yàn)用于確認(rèn)二氧化碳與氫氧化鈉能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)前K₁、K₂均處于關(guān)閉狀態(tài)）．B實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的操作及現(xiàn)象______．請(qǐng)寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小軍將以上同學(xué)做的A、B兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的廢液均倒入同一個(gè)大燒杯中，觀察到混合后的廢液呈紅色，由此產(chǎn)生疑問(wèn)．
[提出問(wèn)題]大燒杯的廢液中含有哪些溶質(zhì)？（酚酞除外）
[查閱資料]氯化鈣溶液呈中性，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]取一定量的廢液，逐滴加入氯化鈣溶液，如圖2為同學(xué)們根據(jù)部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象繪制的關(guān)系曲線．
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]如果觀察到的現(xiàn)象只有沉淀產(chǎn)生，溶液仍然為紅色，則廢液中的溶質(zhì)為_(kāi)_____；
如果觀察到______，則廢液中的溶質(zhì)為_(kāi)_____．

Answer 1

解：（1）反應(yīng)后A中溶液呈紅色，說(shuō)明溶液顯堿性，即氫氧化鈉過(guò)量，氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，所以反應(yīng)后的溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉和氫氧化鈉；鹽酸電離出的氫離子和氫氧化鈉電離出來(lái)的氫氧根離子反應(yīng)生成水，溶液不顯堿性了，紅色就褪去；
（2）打開(kāi)K₁時(shí)，氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈉和水，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下，氣球鼓起，打開(kāi)K₂時(shí)，鹽酸與反應(yīng)生成的碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，使瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)增大，小氣球重新變癟；氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的反應(yīng)物是氫氧化鈉和二氧化碳，寫在等號(hào)的左邊，生成物是碳酸鈉和水，寫在等號(hào)的右邊，用觀察法配平即可，所以方程式是：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
（3）由圖示可知從一開(kāi)始就有白色沉淀產(chǎn)生，所以溶液中一定含有碳酸鈉，又因?yàn)辂}酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成了氯化鈉，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈉，所以溶液中還含有氯化鈉，氯化鈣反應(yīng)完還顯紅色，說(shuō)明溶液中還含有氫氧化鈉，所以如果觀察到的現(xiàn)象只有沉淀產(chǎn)生，溶液仍然為紅色，則廢液中的溶質(zhì)為NaCl，Na₂CO₃ NaOH；如果觀察到有白色沉淀生成，紅色消失，說(shuō)明溶液中含有氯化鈉、碳酸鈉，不含有氫氧化鈉．
故答案為：（1）NaCl NaOH；H⁺和OH^-結(jié)合成為H₂O分子；（2）打開(kāi)K₁，氣球逐漸鼓起（變大），（關(guān)閉K₁），打開(kāi)K₂，有大量氣泡產(chǎn)生，且氣球逐漸變癟（變�。�；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；（3）NaCl，Na₂CO₃ NaOH；有白色沉淀產(chǎn)生，且紅色消失，NaCl，Na₂CO₃．
分析：（1）小明組反應(yīng)后A中溶液呈紅色，說(shuō)明溶液顯堿性，即氫氧化鈉過(guò)量，再根據(jù)氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的生成物，考慮反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)，根據(jù)酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)考慮參加反應(yīng)的離子；（2）氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，打開(kāi)K₁時(shí)，氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下，氣球鼓起，打開(kāi)K₂時(shí)，鹽酸與反應(yīng)生成的碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，使瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)增大，小氣球變癟，根據(jù)方程式的書寫方法寫出方程式；（3）根據(jù)兩個(gè)反應(yīng)可以判斷含有的物質(zhì)有哪些，溶液呈紅色，則堿性物質(zhì)為氫氧化鈉或碳酸鈉，根據(jù)與氯化鈣反應(yīng)的圖象分析得出合理的結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了氫氧化鈉和鹽酸的反應(yīng)，以及氫氧化鈉和二氧化碳的反應(yīng)，完成此題，可以依據(jù)氫氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行．所以要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的練習(xí)．