Question

【题目】某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M（如图）进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的探究。

（提出问题）M溶液中的溶质是什么？

①是Ca（OH）2 ②是CaCl2

（收集资料）CaCl2水溶液呈中性

（设计实验）同学们设计了如下方案并进行实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量M溶液于试管中，向其中滴入_____；	溶液变红	M是Ca（OH）2

（提出猜想）过滤后澄清滤液中含有哪些溶质

猜想一：NaOH；

猜想二：NaOH和_____；

猜想三：NaOH和Na2CO3。

（实验验证）同学们针对“猜想三”进行如下实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取滤液于试管中，缓缓滴入几滴稀盐酸	没有气泡产生	“猜想三”不成立

他们对实验结论的判断_____（填“正确”或“不正确”）。

（继续探究）设计如下实验方案确定滤液中溶质的组成：

实验操作	实验现象	实验结论
分别取少量滤液于A、B两支试管中， 在A试管中加入CaCl2溶液， 在B试管中加入Na2CO3 溶液。	若A中产生白色沉淀，B中没有沉淀	“猜想三”成立
	若A中没有沉淀，B中的现象 是_____；	“猜想二”成立
	若A、B中都没有沉淀产生	“猜想一”成立

（反思与拓展）当反应后溶液中溶质只有NaOH时说明反应物之间量的关系是_____。

Answer 1

【答案】酚酞试液 Ca(OH)2 不正确 产生白色沉淀 反应物之间质量比为74:106或反应物之间质量比106:74（或恰好完全反应）

【解析】

设计实验：

取少量M溶液于试管中，向其中滴入酚酞试液，溶液变红色，说明溶液显碱性，氢氧化钙溶液显碱性，实验过程如下所示：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量M溶液于试管中，向其中滴入酚酞试液；	溶液变红	M是Ca（OH）2

提出猜想：

猜想一：碳酸钠和氢氧化钙恰好完全反应时溶质是NaOH；

猜想二：氢氧化钙过量时溶质是NaOH和Ca（OH）2；

猜想三：碳酸钠过量时溶质是NaOH和Na2CO3；

实验验证：

若溶液中存在氢氧化钠，当加入的稀盐酸的量不足，盐酸先消耗氢氧化钠，即使溶液中含有碳酸钠，也不产生气泡，因此他们对实验结论的判断不正确；

继续探究：

A中产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氯化钙反应生成了白色沉淀碳酸钙，B中产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，实验过程如下所示：

实验操作	实验现象	实验结论
分别取少量滤液于A、B两支试管中， 在A试管中加入CaCl2溶液， 在B试管中加入Na2CO3 溶液。	若A中产生白色沉淀，B中没有沉淀	“猜想三”成立
	若A中没有沉淀，B中的现象 是产生白色沉淀；	“猜想二”成立
	若A、B中都没有沉淀产生	“猜想一”成立

反思与拓展：

根据化学方程式Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH可知，当每74份质量的氢氧化钙与106份质量的碳酸钠恰好完全反应。当反应后溶液中溶质只有NaOH时说明反应物之间质量比为74:106或反应物之间质量比106:74（或恰好完全反应）。