Question

15．某學(xué)習(xí)小組在探究碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，做了下圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)．
（1）實(shí)驗(yàn)一：探究碳酸鈉溶液的酸堿性．觀察到試管中溶液變?yōu)榧t色，可得出的結(jié)論是碳酸鈉溶液顯堿性．
實(shí)驗(yàn)二：探究碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)．試管中產(chǎn)生大量氣泡，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
實(shí)驗(yàn)三：探究碳酸鈉與氫氧化鈣溶液的反應(yīng)．試管中產(chǎn)生白色沉淀，該白色沉淀為碳酸鈣或CaCO₃．
（2）小組同學(xué)將實(shí)驗(yàn)三試管內(nèi)液體進(jìn)行過(guò)濾，對(duì)濾液中溶質(zhì)的成分展開(kāi)了探究．請(qǐng)你一起參與．
【提出猜想】
猜想一：濾液中溶質(zhì)是氫氧化鈉；
猜想二：濾液中溶質(zhì)是氫氧化鈉、氫氧化鈣和碳酸鈉；
猜想三：濾液中溶質(zhì)是氫氧化鈉、氫氧化鈣；
猜想四：濾液中溶質(zhì)是氫氧化鈉、碳酸鈉．
通過(guò)討論，大家一致認(rèn)為猜想二不成立，理由是氫氧化鈣與碳酸鈉能反應(yīng)不能共存．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
小組同學(xué)通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了猜想三成立，請(qǐng)你完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取實(shí)驗(yàn)三少量濾液于試管 中，通入二氧化碳?xì)怏w	產(chǎn)生白色沉淀	猜想三成立

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，小組同學(xué)對(duì)廢液進(jìn)行處理．將實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二的溶液倒入同一潔凈的燒杯時(shí)，得到無(wú)
色溶液，則實(shí)驗(yàn)二試管中溶液含有的溶質(zhì)為氯化鈉、氯化氫（或NaCl、HCl）．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)一：考慮碳酸鈉溶液的顯堿性．
實(shí)驗(yàn)二：考慮碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)生成氯化鈉、水、二氧化碳；
實(shí)驗(yàn)三：考慮碳酸鈉與氫氧化鈣的反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣．
（2）考慮反應(yīng)物、生成物，進(jìn)行分析猜想四：濾液中溶質(zhì)成分；
【討論】考慮氫氧化鈣與碳酸鈉能反應(yīng)．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】考慮氫氧化鈣溶液與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀；
（3）考慮實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二的溶液倒入同一潔凈的燒杯時(shí)，反應(yīng)物是否剩余，根據(jù)無(wú)色溶液，推測(cè)實(shí)驗(yàn)二試管中溶液含有的溶質(zhì)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)一：因?yàn)樘妓徕c溶液的顯堿性，故滴加酚酞溶液，可觀察到試管中溶液變?yōu)榧t色．
實(shí)驗(yàn)二：因?yàn)樘妓徕c與稀鹽酸的反應(yīng)生成氯化鈉、水、二氧化碳，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
實(shí)驗(yàn)三：因?yàn)樘妓徕c與氫氧化鈣的反應(yīng)生成碳酸鈣，故該白色沉淀為碳酸鈣或CaCO₃．
（2）【猜想】因?yàn)閷?shí)驗(yàn)三試管內(nèi)反應(yīng)物為氫氧化鈣和碳酸鈉，二者反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，過(guò)濾后，濾液中溶質(zhì)的成分為：
如果氫氧化鈣和碳酸鈉恰好反應(yīng)，則濾液中溶質(zhì)是氫氧化鈉；
如果氫氧化鈣過(guò)量，則濾液中溶質(zhì)是氫氧化鈉、氫氧化鈣；
如果碳酸鈉過(guò)量，則濾液中溶質(zhì)是氫氧化鈉、碳酸鈉．
【討論】因?yàn)闅溲趸�鈣與碳酸鈉能反應(yīng)不能共存，故大家一致認(rèn)為猜想二不成立．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】已知“猜想三：濾液中溶質(zhì)是氫氧化鈉、氫氧化鈣”，取實(shí)驗(yàn)三少量濾液與試管中，通入二氧化碳?xì)怏w，如果產(chǎn)生白色沉淀，則猜想三成立；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，小組同學(xué)對(duì)廢液進(jìn)行處理，將實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二的溶液倒入同一潔凈的燒杯時(shí)，得到無(wú)色溶液，則說(shuō)明溶液顯中性或酸性；則實(shí)驗(yàn)二試管中溶液含有的溶質(zhì)為氯化鈉、氯化氫（NaCl、HCl）．
故答案為：
（1）碳酸鈉溶液顯堿性； Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；碳酸鈣或CaCO₃；
（2）氫氧化鈉、碳酸鈉； 氫氧化鈣與碳酸鈉能反應(yīng)不能共存；產(chǎn)生白色沉淀；
（3）氯化鈉、氯化氫（或NaCl、HCl）．

點(diǎn)評(píng) 本題為典型的實(shí)驗(yàn)探究中的實(shí)驗(yàn)分析題，只有熟練掌握所學(xué)知識(shí)才能明白實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，才能順利得出正確答案．