Question

（22分）某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中（如下图），有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损，于是决定对这瓶溶液进行实验探究：

【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠【提出猜想】这瓶溶液是：猜想一：氯化钠溶液；猜想二：氢氧化钠溶液；
猜想三：碳酸钠溶液。
【实验推断】
（1）小丽取样滴加无酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是      溶液，理由是                                           ；
（2）小刚另取样滴加稀盐酸有           产生，反应的化学方程式为            ，
小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。
（3）小青认为小刚的结论不完全正确，理由是                            。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：
【继续探究】另取样加入过量的CaCl₂溶液，观察到有           产生，设计这一步骤的目的是                                       ；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是                      。
【探究启示】实验取完药品后应将试剂瓶           。

【拓展迁移】若该溶液与盐酸发生中和反应，恰好完全反应的微观过程如上图所示，
反应的实质表达式为：H⁺ + OH^- = H₂O，则反应后溶液中存在的阴、阳离子
是                （填符号）；
【继续探究】请写出实验中加CaCl₂溶液反应的实质表达式：                   （用化学符号表示）

Answer 1

（1）氯化钠溶液；    氯化钠溶液呈中性，不能使酚酞试液变色。
（2）气泡    Na₂CO₃ + 2HCl =" 2NaCl+" H₂O + CO₂↑；
（3）露置于空气中的NaOH溶液与空气中的CO₂反应也生成碳酸钠。
【继续探究】白色沉淀；  完全除去溶液中的CO^2-，避免其对OH^-检验造成干扰。
【实验结论】NaOH溶液（填变质的NaOH溶液也可）
【探究启示】立即盖好瓶盖
【拓展迁移】Cl^-、 Na⁺  ；      Ca²⁺ + CO₃^2- = CaCO₃↓

试题分析：
【实验推断】
（1）氢氧化钠和碳酸钠溶液都呈碱性与酚酞变红色，氯化钠溶液呈中性．
（2）若有碳酸钠存在，滴加盐酸，发生反应Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，有气泡产生；
（3）因为该试剂是敞口放置于空气中，若是氢氧化钠可能会和空气中二氧化碳反应变质生成部分碳酸钠。
【继续探究】要证明原来是氢氧化钠，可先加过量氯化钡或氯化钙溶液溶液除尽碳酸根，再用酚酞检验氢氧化钠的存在．
【实验结论】因为碳酸根变为碳酸钙沉淀，滴加酚酞变红色，证明氢氧根的存在，即氢氧化钠的存在．
【探究启示】实验结束后应立即盖好瓶盖，并补贴标签．
【拓展迁移】通过观察反应的微观过程图，可以看出反应后溶液的阴阳离子为Cl^-、Na⁺；
【继续探究】氯化钙和碳酸钠溶液反应前存在的Ca²⁺、CO₃^2-、Cl^-、Na⁺；反应后碳酸钙是沉淀，还有离子Cl^-、Na⁺；所以反应的实质是Ca²⁺和CO₃²反应生成碳酸钙沉淀，即
CaCl₂+ Na₂CO₃^-=CaCO₃↓+NaCl