Question

某校化学兴趣小组的同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现学校实验室里的实验台上摆放的药品中（如图），其中有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损，于是决定利用现有药品与条件对这瓶溶液的成分进行实验探究：

[提出问题]这瓶溶液是什么溶液？
[查阅资料]（1）酸、碱、盐的性质实验中常用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠．
（2）碱性的Na₂CO₃溶液与中性的CaCl₂溶液会发生复分解反应．
[提出猜想]猜想一：这瓶溶液是：氯化钠溶液；
猜想二：这瓶溶液是：碳酸钠溶液；
猜想三：这瓶溶液是：______．
[实验验证]为了验证上述猜想是否正确，该兴趣小组的同学进行了如下实验探究活动：
（1）小红取少量该溶液于一支试管中，向其中滴加2-3滴紫色石蕊试液，溶液呈蓝色．得出结论：猜想______一定是错误的，理由______．
（2）小明取少量该溶液于另一支试管中，向其中滴加足量的______溶液，观察到______的现象，得出结论：该溶液是碳酸钠溶液．该反应的化学方程式为______．
（3）小华质疑小明的结论，他认为这瓶溶液也可能是氢氧化钠溶液，他的理由是（用化学方程式表示）______．
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：

实验操作	主要实验现象	实验结论和解释
另取样于试管加入过量的CaCl2溶液，静置后，取上层清液，滴入酚酞试液	①______； ②______；	该溶液是变质的NaOH溶液．

[探究启示]实验取完药品后应______．
[知识迁移]若要一次性鉴别NaOH溶液、CaCl₂溶液、稀盐酸这三瓶溶液，可选择的药品有______（填字母）．
a．酚酞试液　 b．石蕊试液 c．澄清石灰水d．碳酸钠溶液．

Answer 1

解：[提出猜想]依据实验室用到的含钠元素的物质有三种氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠可知，猜想三应该是可能是氢氧化钠的溶液；
[实验验证]（1）碳酸钠、氢氧化钠溶液均呈碱性，都能使酚酞变红，而氯化钠溶液呈中性，不能使酚酞变红，所以该溶液不可能是氯化钠的溶液；
（2）溶液中含有碳酸钠时会和盐酸反应生成二氧化碳，其方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；或与氯化钙等反应产生碳酸钙白色沉淀，其方程式为：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；
（3）因氢氧化钠易变质与空气中的二氧化碳反应会生成碳酸钠，所以判断该溶液是碳酸钠的溶液不妥当，反应的方程式为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
检验溶液是否是氢氧化钠溶液，就需要排除碳酸钠对氢氧化钠的鉴定干扰，加入足量的氯化钙溶液（合理即可）可使碳酸根转化成沉淀，而后对溶液用酚酞试液进行检验，只要溶液此时变红，则可证明氢氧化钠的存在；
[探究启示]由于氢氧化钠易与空气中的二氧化碳反应，所以实验取完药品后应立即盖好瓶盖；
[知识迁移]因为NaOH溶液、CaCl₂溶液、稀盐酸分别呈现碱性、中性、酸性，能够使石蕊试液变成蓝色、紫色、红色，故选择石蕊试液可以鉴别，而酚酞试液只在氢氧化钠溶液中变成红色；
NaOH溶液、CaCl₂溶液、稀盐酸都不和氢氧化钙反应，其中氯化钙可以和碳酸钠反应产生白色沉淀，盐酸和碳酸钠反应产生气泡，因此可以鉴别，故选择bd．
故答案为：【提出猜想】猜想三：氢氧化钠（或NaOH）溶液；
【实验验证】
（1）一； 氯化钠溶液呈中性，不能使石蕊试液变蓝色；
（2）HCl（或稀盐酸）[或CaCl₂ （氯化钙）]；产生气泡 （ 或产生白色沉淀 ）；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑或Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；
（3）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O

实验操作	主要实验现象	实验结论和解释
	①产生白色沉淀； ②溶液变红色；

【探究启示】立即盖好瓶盖；
【知识迁移】b、d．
分析：[提出猜想]依据实验室用到的含钠元素的物质进行猜想；
[实验验证]（1）根据氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠三种溶液的酸碱性进行分析；
（2）根据碳酸钠溶液与盐酸、氯化钙等的反应进行分析；
（3）根据氢氧化钠与空气中二氧化碳反应进行分析；
从防止碳酸钠对氢氧化钠鉴定的干扰分析对氢氧化钠溶液的检验；
探究启示：根据氢氧化钠溶液易与空气中的二氧化碳反应，得出实验取完药品后应注意的事项；
[知识迁移]根据三种物质的不同性质分析．
点评：本题是缺失标签的实验探究题，相当于物质鉴别题，在鉴别几种物质时要从物质的不同性质入手，但试题涉及知识点多，要加强知识的全面性和系统性，只有这样才能顺利解题．