Question

6．某同学在实验室用三支试管分别取适量的稀盐酸、澄清石灰水、碳酸钠溶液，进行相关实验探究：
步骤1：向三支试管中分别滴加酚酞，Na₂CO₃溶液中显红色，则Na₂CO₃溶液显碱性； 
步骤2：该同学把步骤1三支试管中的溶液同时倒入一只烧杯中，发现有气泡产生，最终有沉淀生成且溶液显红色； 
步骤3：把烧杯中的混合物进行过滤，所得滤液中一定不含有原3种物质中的稀盐酸；（填物质名称） 
（1）提出部分假设．步骤3所得滤液中溶质可能为：
假设①：NaCl  Na₂CO₃；          假设②：NaCl CaCl₂和NaOH； 
假设③：NaCl  Na₂CO₃和NaOH；    假设④：NaCl  CaCl₂和Na₂CO₃． 
上述假设中，你认为不合理的假设是④（填序号），理由是CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl（用化学方程式表示）． 
（2）完成实验方案．请填写与表中结论相符的实验现象．（提示CaCl₂溶液显中性）

实验操作	实验现象	实验结论
取少量滤液于试管中，加入足量CaCl2溶液，振荡		猜想③成立

（3）反思评价．有同学提出将CaCl₂溶液改为稀盐酸，若观察到有气泡产生且红色消失，则证明猜想③成立．小明同学认为不正确，其理由是无法确定溶液中是否存在氢氧化钠．

Answer 1

分析 根据酚酞试液在碱性溶液中为红色，碳酸盐遇酸会生成二氧化碳气体，溶液中钙离子和碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀等知识进行分析．

解答 解：步骤1：酚酞在碳酸钠溶液中为红色，说明碳酸钠溶液呈碱性；
步骤3：根据步骤2，当倒入同一只烧杯中时有气泡产生，且有白色沉淀溶液显红色，说明最终溶液显碱性，而碳酸钠溶液、石灰水显碱性，所以溶液中一定不含有盐酸；
碳酸根离子和钙离子会生成碳酸钙沉淀，碳酸钠和氯化钙不能共存，会生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以不合理的假设是④，理由是：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
【实验验证】：若猜想③成立，则溶液中的溶质需要证明含有碳酸钠和氢氧化钠，可以取滤液，加入足量的氯化钙溶液，则由于碳酸钠与氯化钙反应产生碳酸钙沉淀，而观察到溶液变浑浊的现象，溶液仍然呈红色，说明仍然含有氢氧化钠；氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应方程式是：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
【反思评价】若改为盐酸，只能证明碳酸钠的存在，无法证明氢氧化钠的存在，所以不正确，因为盐酸与氢氧化钠溶液反应生成水，酚酞试液显无色．
故答案为：步骤1：碱；
步骤3：稀盐酸；
④，CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
【实验验证】

实验操作	实验现象	实验结论
	有白色沉淀产生 溶液仍为红色

【反思评价】无法确定溶液中是否存在氢氧化钠．

点评 本题考查了混合溶液成分的推断，完成此题，可以依据题干提供的信息结合物质的性质进行，要结合所学知识细心分析解答，能很好考查学生分析、解答问题的能力．