Question

（2010?南通模擬）請你參與某學習小組進行研究性學習的過程，并協(xié)助完成相關任務．
小華同學向一定量的純堿溶液中投入一定量的生石灰，充分反應，冷卻到常溫后，觀察到有白色不溶物，過濾，得濾液A和白色固體B．
寫出上述實驗中有關的化學方程式：______，______．
[問題]濾液成分是什么？白色固體的成分是什么？
[猜想]請補充完成下列猜想．

猜想	（1）	（2）	（3）	（4）
濾液A的溶質	NaOH	NaOH Na2CO3	NaOH Ca（OH）2	______
白色固體B的成分	CaCO3	______	CaCO3	CaCO3、Ca（OH）2

[實驗]實驗得知，猜想（3）是正確的．請完成下列實驗[證明猜想（3）的濾液A]報告．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
______	______	溶液中的溶質是 NaOH和Na2CO3

Answer 1

【答案】分析：根據純堿和生石灰的化學性質書寫方程式．
[猜想]題目的關鍵是“一定量的生石灰”，這個“量”是不確定的，思考的時候按照生石灰的量由少到多，分析它與水反應生成的氫氧化鈣在與碳酸鈉反應時，二者誰過量，二者的量不同，反應結果不同，即反應后剩余的物質不同．
[實驗]如猜想（3）是正確的，猜想（3）的濾液A中含有氫氧化鈉和碳酸鈉兩種溶質，根據氫氧化鈉與碳酸鈉的化學性質，前者與可溶性的鈣鹽或鋇鹽不能反應生成沉淀，后者可以，故可用CaCl₂或者BaCl₂溶液來證明氫氧化鈣的存在，氫氧化鈉可用指示劑來證明，但碳酸鈉溶液也呈堿性，要防止生成的碳酸鈉造成干擾，證明的順序為：證明并且除去碳酸鈉（但不生成堿），可加入足量的CaCl₂或者BaCl₂；然后再加酚酞證明氫氧化鈉．
解答：解：生石灰是氧化鈣，能與水反應生成氫氧化鈣，方程式為CaO+H₂O═Ca（OH）₂，純堿是碳酸鈉能和氫氧化鈣反應，生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，方程式為Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
[猜想]（1）加入很少量的生石灰，即生成不足的氫氧化鈣，與原溶液中的碳酸鈉反應后，碳酸鈉還有剩余．此時，濾液A中的溶質有剩余的碳酸鈉、生成的氫氧化鈉，白色固體B的成分為碳酸鈣．
（2）加入適量的生石灰，生成的氫氧化鈣和原溶液中的碳酸鈉恰好完全反應．此時，濾液A中的溶質為生成的氫氧化鈉，白色固體B的成分為碳酸鈣．
（3）加入生石灰的量較多，生成的氫氧化鈣過量且過量部分完全溶解．此時，濾液A中的溶質除生成的氫氧化鈉，還有氫氧化鈣，即是氫氧化鈉和氫氧化鈣兩種溶質，白色固體B的成分仍為碳酸鈣．
（4）加入生石灰的量，生成的氫氧化鈣過量且過量部分不能完全溶解，此時，濾液A中的溶質仍為氫氧化鈉和氫氧化鈣，白色固體B的成分除了碳酸鈣以外還有未溶解的氫氧化鈣．
即

猜想	（1）	（2）	（3）	（4）
濾液A的溶質	NaOH	NaOH Na2CO3	NaOH Ca（OH）2	NaOH Ca（OH）2
白色固體B的成分	CaCO3	CaCO3	CaCO3	CaCO3、Ca（OH）2

[實驗]如猜想（3）是正確的，猜想（3）的濾液A中含有氫氧化鈉和碳酸鈉兩種溶質，先向溶液A中加入足量的CaCl₂或者BaCl₂，通過生成沉淀證明并且除去碳酸鈉，然后過濾，向濾液中再加酚酞溶液，通過溶液變絕色來證明氫氧化鈉的存在．即

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
濾液A少量于試管中，向其中加入過量的氯化鋇溶液；過濾后再濾液中加入幾滴酚酞試液．	產生白色沉淀 溶液變成紅色	溶液中的溶質是 NaOH和Na2CO3

故答案為：CaO+H₂O═Ca（OH）₂；Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
[猜想]

猜想	（1）	（2）	（3）	（4）
濾液A的溶質	NaOH	NaOH Na2CO3	NaOH Ca（OH）2	NaOH Ca（OH）2
白色固體B的成分	CaCO3	CaCO3	CaCO3	CaCO3、Ca（OH）2

[實驗]：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
濾液A少量于試管中，向其中加入過量的氯化鋇溶液；過濾后再濾液中加入幾滴酚酞試液．	產生白色沉淀 溶液變成紅色	溶液中的溶質是 NaOH和Na2CO3

（合理答案均可）
點評：本題是一條具有一定難度的綜合性的探究題，著重考查了學生對酸、堿、鹽化學性質的掌握，并要求能熟練運用酸堿鹽之間的相互反應．培養(yǎng)了學生的分析能力、理解能力和推理判斷能力．