Question

甲乙两位同学在学完酸碱盐的化学性质之后，分别作了如下的实验
【观察与讨论1】甲同学实验中没有观察到明显的现象，认为二者没有发生反应．你认为应该先向氢氧化钙溶液中滴几滴______溶液，再滴加适量的稀盐酸，当观察到______时，就可以说明两种物质发生了反应．
【观察与讨论2】实验结束后，甲乙两位同学依次将各自试管中的废液倒入同一个洁净的废液缸中．当乙同学沿废液缸内壁倾倒液体时，观察到废液缸中先有气体产生，然后又出现白色沉淀．经讨论后确定，甲乙两位同学试管中的废液含有的溶质分别是：甲______、乙______．（均填化学式）为了科学处理实验后产生的废液，两位同学觉定对废液缸中最终的废液进行探究．
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】
甲同学猜想：废液中含有NaCl、CaCl₂两种溶质；
乙同学猜想：废液中含有NaCl、Na₂CO₃两种溶质；
你的猜想是______．
【活动与探究】
为了验证甲乙两位同学的猜想，请你设计实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量废液于试管中，向其中滴加适量的  ______ 溶液	若观察的 ______	甲的猜想正确
______	若观察到 ______	乙的猜想正确

Answer 1

【答案】分析：【观察与讨论1】向氢氧化钙溶液中应先滴几滴酚酞试液，则溶液为红色，如果红色消失，则说明反应；
【观察与讨论2】废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，说明液体中有酸和碳酸根及钙离子；所以知甲同学的试管含有CaCl₂、HCl；乙同学的试管中含有NaCl、Na₂CO₃
【猜想与假设】甲、乙同学的废液混合之后，发生的反应是Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑和CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，由“废液缸中后又出现了白色沉淀”可知废液缸中存在CaCO₃，则最后废液中的溶质不可能还有HCl，废液中的溶质有以下三种可能：①NaCl和 CaCl₂；②NaCl和Na₂CO₃； ③NaCl；
【活动与探究】因三种猜想中均有氯化钠，所以要证明甲同学的猜想，可以从氯化钙着手，加入碳酸钠溶液看是否产生白色沉淀；
要证明乙的猜想，可以从碳酸钠着手，加入氯化钙溶液看是否产生白色沉淀．
解答：解：【观察与讨论1】酚酞溶液遇碱性溶液会变红；而在中性或酸性溶液中显示无色；酚酞溶液可鉴别碱是否被中和；故填；酚酞   红色褪去；
【观察与讨论2】废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，通过反应可知：①盐酸和氢氧化钙溶液生成氯化钙和水，②盐酸和碳酸钠生成氯化钠和水和二氧化碳；另外还应考虑盐酸和碳酸钠过量；所以知甲同学的试管含有CaCl₂、HCl；乙同学的试管中含有NaCl、Na₂CO₃；故填：甲   HCl、CaCl₂；   乙Na₂CO₃、NaCl；
【猜想与假设】甲同学猜想是两混合液充分反应后，氯化钙剩余；乙同学猜想是碳酸钠剩余，所以我的猜想是二者恰好完全反应，只有氯化钠，故填：废液中只含有NaCl一种溶质；
【活动与探究】因为无论反应程度如何，肯定都生成氯化钠，因此要证明甲同学的猜想正确，可以从氯化钙着手，加入碳酸钠溶液产生白色沉淀；要证明乙的猜想正确，可以从碳酸钠着手，加入氯化钙溶液产生白色沉淀；故填：Na₂CO₃ 产生白色沉淀；取少量废液于试管中，向其中滴加适量的CaCl₂溶液  产生白色沉淀；
故答案为：【观察与讨论1】酚酞     红色褪去；
【观察与讨论2】CaCl₂、HCl     NaCl、Na₂CO₃
【猜想与假设】废液中只含有NaCl一种溶质；
【活动与探究】Na₂CO₃ 产生白色沉淀；取少量废液于试管中，向其中滴加适量的CaCl₂溶液  产生白色沉淀．
点评：本题主要考查化学实验方案的设计与评价，根据物质的性质和物质间的反应规律，学会运用猜想与事实验证的方法和技巧处理实验问题．解答此题的关键是只需要对所涉及的各个反应中反应物是否恰好完全反应做出假设，若反应物恰好完全反应，则废液中的溶质只有生成物，若反应结束后反应物仍有剩余，则废液中的溶质除了生成物外还有剩余的反应物．