Question

20．某化學興趣小組的同學在用氫氧化鈣溶液鑒別碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液時，進行了如圖所示的實驗，請你一起參與井回答下列問題．
（1）寫出試管②中反應的化學方程式：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
（2）實驗結(jié)束后，同學們將①、②兩支試管中的廢液倒入同一干凈的燒杯中，看到廢液渾濁，就對廢液進行了過濾，小紅等幾位同學對濾液的成分又進行了探究：
【提出問題】濾液除水外還含有哪些物質(zhì)？
【猜想】
小紅認為：只有氫氧化鈉；
小明認為：可能含有氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣；
小亮認為：可能含有氫氧化鈉和碳酸鈉；
你認為可能是：氫氧化鈉和氫氧化鈣．
【討論】你認為小紅、小明、小亮三位中誰的猜想不合理，請說明理由：小明猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應，不能共存．
【實驗設計】設計一個簡單的實驗證明你的猜想正確．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量濾液于試管中，①滴入碳酸鈉溶液	②試管中出現(xiàn)白色渾濁	你的猜想正確

【實驗分析】小亮同學針對自己的猜想進行了如下實驗：取少量濾液于試管中，滴加幾滴稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)沒有氣泡產(chǎn)生，于是他認為自己的猜想不成立．你認為小亮同學對實驗結(jié)果判斷是否正確？請說明理由不正確，因有氫氧化鈉存在，滴入幾滴稀鹽酸量太少，不會立即出現(xiàn)氣泡，但Na₂CO₃有可能存在．
【反思拓展】通過以上探究，你認為應怎樣處理上述實驗后的廢液才能倒入下水道？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物、生成物以及反應原理書寫方程式．
（2）【猜想】根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈣反應時，可能剛好完全反應，也可能其中的一種過量，結(jié)合題中的猜想進行分析，
【討論】根據(jù)碳酸鈣離子和鈣離子會生成沉淀進行分析，
【實驗設計】根據(jù)猜想，只要設計實驗驗證氫氧化鈣存在進行分析，
【實驗分析】根據(jù)鹽酸也可以與氫氧化鈉反應進行分析．
【反思拓展】②根據(jù)上面的推導可知廢液顯堿性，不能直接排入下水道進行分析．

解答 解：（1）碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成白色的碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，化學方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）【猜想】根據(jù)反應原理可知，兩者恰好完全反應，也可能其中的一種過量，結(jié)合已有的猜想，所以還可能為：氫氧化鈉和氫氧化鈣；
【討論】碳酸根離子和鈣離子會直接反應生成碳酸鈣沉淀，所以理由為：小明猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應，不能共存；
【實驗設計】由于兩者的差別在于陽離子，所以可以加入只和氫氧化鈣反應的物質(zhì)，即不利用堿的通性，所以可以加入可溶性碳酸鹽從而沉淀鈣離子，設計實驗為：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取樣品于試管中，滴入碳酸鈉溶液	試管中出現(xiàn)白色渾濁	你的猜想正確

【實驗分析】鹽酸也可以和氫氧化鈉反應，加入鹽酸的量比較少，還沒有與碳酸鈉反應，就用完了，也不會出現(xiàn)氣體，所以原因是：不正確，因有氫氧化鈉存在，滴入幾滴稀鹽酸量太少，不會立即出現(xiàn)氣泡，但Na₂CO₃有可能存在；
【反思拓展】②根據(jù)上面的檢驗可知溶液顯堿性，一般中性的溶液才能排入下水道中，所以處理方法為：在廢液中加酸至溶液的pH=7．
故答案為：（1）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）【猜想】氫氧化鈉和氫氧化鈣；
【討論】小明猜想不合理，因為Na₂CO₃和Ca（OH）₂能發(fā)生反應，不能共存；
【實驗設計】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取樣品于試管中，滴入碳酸鈉溶液	試管中出現(xiàn)白色渾濁	你的猜想正確

【實驗分析】不正確，因有氫氧化鈉存在，滴入幾滴稀鹽酸量太少，不會立即出現(xiàn)氣泡，但Na₂CO₃有可能存在；
【反思拓展】②在廢液中加酸至溶液的pH=7．

點評 在做此類題時，首先弄清所要鑒別的物質(zhì)的不同性質(zhì)，然后選擇適當?shù)脑噭┻M行鑒別，出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，在分析化學反應后所得物質(zhì)的成分時，除考慮生成物外還需考慮反應物的過量問題．