Question

【题目】为确定曝露于空气中的氢氧化钠固体样品的成分，实验小组进行下列探究活动：

（提出问题）固体样品的成分是什么?

（猜想与假设）秦思：氢氧化钠

石建：氢氧化钠和碳酸钠

单杰：碳酸钠 石建猜想的依据是____。

（实验探究）为证明猜想，小组同学进行实验如下：

（评价与反思）根据实验A中产生白色沉淀的现象，单杰认为自己的猜想正确。石建对单杰的实验A及得出结论的可靠性提出质疑，理由是_____。石建在单杰实验的基础上继续实验B并结合B中溶液颜色的变化，证明自己的猜想正确。单杰对自己实验存在的问题进行反思与改进，提出在实验A基础上若将实验B中的无色酚酞溶液换成 ________（填一种试剂的名称），产生白色沉淀，据此现象也可证明石建的猜想正确的实验设想。

（解释与结论）秦思进行实验C，滴加过量稀盐酸过程中溶液中离子的数目变化如图D， 据此，得出和石建相同的实验结论。图中①表示的是_（填符号），③表示的是_____（填符号）。

（实验处理）将上述石建和秦思实验所得的液体混合，溶液仍为红色，向其中滴加适量的某酸X，产生白色沉淀的质量变化如图E，产生此现象一定发生反应的化学方程式为____；至溶液恰好变为无色时，实现绿色排放，最终液体中一定含有的离子是_（填符号）。

（归纳总结）经历上述探究过程，通过归纳，可以总结出：酸、碱、盐之间发生的复分解反应就是不同阴、阳离子结合成水或沉淀或气体的过程。通过比较，可以发现：当所加试剂中的一种离子与溶液中可能存在的两种离子都能结合时，要考虑 _____。在证明溶液中可能存在的离子是否存在时，不能引入与之前加入的离子能结合并_____，才能得出正确的结论。

Answer 1

【答案】氢氧化钠部分变质 无法验证氢氧化钠是否存在 MgCl2 OH- CO32- ； Na+、NO3-、Cl- 生成物性质 产生相似实验现象

【解析】

[猜想假设]

氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，若氢氧化钠部分变质，则固体就是氢氧化钠和碳酸钠；

故答案为：氢氧化钠部分变质。

[评价与反思]

碳酸钠与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠，只能证明有碳酸钠的存在，氢氧化钠与硝酸钡不发生反应，没有明显现象，无法验证是否存在氢氧化钠，所以不能直接得出固体为碳酸钠；将酚酞换为另一种试剂，产生白色沉淀，证明氢氧化钠的存在，结合氢氧根离子与镁离子生成氢氧化镁沉淀的性质选择替代的试剂，因此含有镁离子的可溶性试剂可以为氯化镁，化学式为MgCl2；

故答案为：无法验证氢氧化钠是否存在；MgCl2。

[解释与结论]

盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，盐酸与碳酸钠反应生成生成氯化钠、水和二氧化碳，盐酸加入后，先与氢氧化钠反应，因此只要盐酸加入，氢氧根离子就在减少，直至盐酸将其全部反应完毕，溶液中不存在氢氧根离子，所以①为氢氧根离子，此时再加入盐酸，盐酸与碳酸钠反应，碳酸根离子此时才开始减少，直至盐酸与碳酸根全部反应完毕，碳酸根离子不再溶液存在，所以③表示碳酸根离子；

故答案为：OH-；CO32-。

[实验处理]

混合后溶液为红色，说明溶液显碱性，此时溶质为硝酸钡、硝酸钠、氢氧化钠、氯化钠，要直接排放需要加入酸中和氢氧化钠，而加入的酸可形成白色沉淀，只有硫酸，硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，由于酸碱中和反应先与复分解反应发生，所以当有白色沉淀生成时，一定是两个反应都发生了，据此书写化学方程式；当溶液恰好变为无色时，硫酸将氢氧化钠全部中和完毕，溶液显中性，而已排放，此时硫酸与氢氧化钠完全反应生成了硫酸钠和水，硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，因此硝酸钠一定存在，还有之前生成的氯化钠也存在，至于硫酸钠与硝酸钡是否有剩余无法判断，因此一定存在的离子有硝酸根离子、钠离子、氯离子；

故答案为：；；Na+、NO3-、Cl-。

[归纳总结]

当发现加入的试剂中一种离子与可能存在的两种离子都发生反应时，为了确定两种离子都存在，需要考虑加入与两种离子反应后生成物的性质，然后加入试剂进行验证；为了验证可能存在的离子，加入试剂后，不能与之前存在的离子发生反应，产生与检验离子相似的实验现象，否则无法验证是猜测离子造成的还是已有离子造成的；

故答案为：生成物性质；产生相似实验现象。