Question

在學習鹽的性質(zhì)時，某組同學將碳酸鈉溶液和一瓶標簽破損的溶液M（如圖）進行反應，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾后得到澄清濾液．同學們對該實驗進行了以下系列研究：
探究一　 M溶液中的溶質(zhì)是什么？
（1）【提出猜想】該組同學認為M溶液的溶質(zhì)有兩種可能：①是

 

，②是CaCl₂．
【收集資料】CaCl₂水溶液呈中性．
（2）【設計實驗】同學們設計了如下方案并進行實驗：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量M溶液于試管中，向其中滴加   溶液	溶液變?yōu)榧t色	猜想①正確，碳酸鈉與M反應的化學方程式為

后來同學們認為，也可以用pH試紙確定M溶液中的溶質(zhì)，實驗方法是

 

．實驗結(jié)果M溶液的pH值

 

7．．
探究二 過濾后澄清濾液中會有哪些溶質(zhì)？
（3）【提出猜想】甲同學的猜想是：NaOH和Na₂CO₃；乙同學的猜想是：NaOH；丙同學的猜想是

 

．
（4）【實驗驗證】甲同學取少量濾液倒入足量的試劑A：

 

，有大量氣泡產(chǎn)生，證明了自己的猜想是正確的．丁同學為了證明甲的結(jié)論是正確的，再取濾液少量滴加了同一瓶的A試劑幾滴，卻沒有明顯現(xiàn)象．
（5）【解釋與結(jié)論】大家通過分析，找出了丁同學實驗時沒有明顯現(xiàn)象的原因，其原因是

 

．經(jīng)過同學們的共同努力，大家終于得出甲同學的猜想是正確的．
（6）【拓展與交流】大家認為向少量的濾液中加入與A試劑不同類別的試劑

 

也可以驗證甲同學的猜想是正確的．經(jīng)過實驗證明此方案是合理的．

Answer 1

考點：缺失標簽的藥品成分的探究,堿的化學性質(zhì),溶液的酸堿性與pH值的關(guān)系,鹽的化學性質(zhì),書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：探究一 （1）根據(jù)碳酸鈉的性質(zhì)和部分標簽的內(nèi)容進行猜想；
（2）根據(jù)氫氧化鈣或氯化鈣溶液的酸堿性分析設計實驗，根據(jù)反應寫出反應的方程式；
探究二（3）根據(jù)碳酸鈉與氫氧化鈣的反應及反應物的量分析猜想；
（4）根據(jù)氫氧化鈉、碳酸鈉能與鹽酸反應分析實驗的結(jié)論；
（5）根據(jù)鹽酸優(yōu)先與氫氧化鈉，后與碳酸鈉分析；
（6）根據(jù)碳酸鈉與氯化鈣的反應分析．

解答：解：探究一 （1）有標簽可知，溶液為鈣的化合物溶液，能與碳酸鈉的反應可能是氫氧化鈣或氯化鈣；
（2）由于氫氧化鈣溶液顯堿性，氯化鈣溶液呈中性，所以，設計實驗如下；

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量M溶液于試管中，向其中滴加酚酞	溶液變紅	猜想①正確，碳酸鈉與其反應的化學方程式為：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH

由于氫氧化鈣溶液顯堿性，氯化鈣溶液呈中性，也可用pH試紙確定溶液中的溶質(zhì)，將M溶液滴在pH試紙上，然后與標準比色卡對比，確定pH值，由于猜想①正確，pH大于7．
探究二（3）由于碳酸鈉與氫氧化鈣反應反應生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，由于反應的量不同，所以，過濾后澄清濾液中會有的溶質(zhì)可能是NaOH和Na₂CO₃或NaOH和Ca（OH）₂ 或NaOH；
（4）由于足量鹽酸與溶液中氫氧化鈉反應后，與溶液中有碳酸鈉反應產(chǎn)生氣體．所以，甲的假設正確；
（5）由于溶液中氫氧化鈉能與加入的少量鹽酸反應，即使溶液中有碳酸鈉也可能不產(chǎn)生氣體．所以，他的實驗沒有明顯的現(xiàn)象；
由于碳酸鈉與氯化鈣的反應生成沉淀、氫氧化鈣與碳酸鈉的反應生沉淀，所以，設計實驗如下：
（6）驗證甲同學的猜想是正確的，也就是要驗證碳酸根離子的存在，我們開可以通過將其轉(zhuǎn)化為沉淀來驗證，所以可以加入CaCl₂溶液或Ca（OH）₂溶液、BaCl₂溶液、Ba Ca（O H）₂溶液等．
故答案為：（9分）
（1）①氫氧化鈣
（2）

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量M溶液于試管中，向其中滴加酚酞	溶液變紅	猜想①正確，碳酸鈉與其反應的化學方程式為：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH

將M溶液滴在pH試紙上，然后與標準比色卡對比，確定pH值；＞
（3）NaOH和Ca（OH）₂（4）稀鹽酸（或稀硫酸）
（5）丁同學滴加的鹽酸量很少（或：若加入的稀鹽酸過少，稀鹽酸就全被氫氧化鈉所消耗，就不會看到有氣泡冒出，無法證明碳酸鈉的存在；或鹽酸與碳酸鈉反應生成少量的二氧化碳被氫氧化鈉吸收等合理即可）
（6）CaCl₂溶液【或Ca（OH）₂溶液、BaCl₂溶液、Ba Ca（O H）₂溶液等】（答案不唯一，只要合理即可得分）

點評：本考點探究了物質(zhì)的組成成分，解答本題關(guān)鍵是在分析過濾后溶液中溶質(zhì)成分時不僅要看生成物中溶質(zhì)，還要看反應物是否有剩余，檢驗鈣離子可以用碳酸根離子來考慮，檢驗碳酸根離子，可以用鈣離子檢驗．本考點主要出現(xiàn)在實驗題中．