Question

14．某兴趣小组发现了一包敞口放置的碱石灰样品，为探究其成分，同学们在实验室对这包碱石灰样品展开了探究．
【查阅资料】①碱石灰是由CaO和NaOH固体混合而成的，通常用于吸收二氧化碳和干燥气体．②CaCl₂显中性．
【提出猜想】根据资料，小宏分析碱石灰样品的主要成分可能含有CaO、NaCl、NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂、CaCO₃．
他认为含有Na₂CO₃的原因是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（用化学方程式表示），其他同学否定了NaCl的存在，原因是反应物中不含有氯元素，因此不能生成氯化钠．
【实验探究】小组讨论后设计如下实验进行，请补充探究过程．

实验步骤及操作	实验现象	结论
①取部分该样品于试管中，加少量水	无明显放热现象	碱石灰样品中不含CaO和NaOH
②继续加足量水，振荡， ③过滤，向白色沉淀中滴加稀盐酸	产生白色沉淀 白色沉淀消失，并产生气泡	碱石灰样品中一定含有CaCO3
④从步骤②的试管中取少量上层清液于另一试管中， 向其中滴加过量BaCl2溶液	产生白色沉淀
⑤从步骤④的试管中取上层清液于另一试管中， 向其中滴加无色酚酞试液	溶液变红色

【思考与分析】小涛同学经过分析认为步骤③的结论不准确，用化学方程式说明原因Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
【解释与结论】通过以上探究与分析：该碱石灰样品中一定含有Na₂CO₃、Ca（OH）₂，步骤⑤所得溶液中除酚酞外还含有的溶质NaCl、BaCl₂、NaOH．

Answer 1

分析 【提出猜想】
氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水；
化学反应遵循质量守恒定律，即反应前后元素种类不变，原子种类和总个数不变；
【实验探究】
氧化钙和氢氧化钠固体溶于水都会放出大量的热；
碳酸钙不溶于水，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
碳酸钠能和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠；
氯化钡能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠；
显碱性的溶液能使酚酞试液变红色；
【思考与分析】
碳酸钠溶液、氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液都是显碱性的溶液，都能够使酚酞试液变红色；
【解释与结论】
根据实验现象可以判断该碱石灰样品中的物质组成，同时能够判断步骤⑤所得溶液中除酚酞外还含有的溶质．

解答 解：【提出猜想】
他认为含有Na₂CO₃的原因是氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，反应的化学方程式为：
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
其他同学否定了NaCl的存在，原因是：反应物中不含有氯元素，因此不能生成氯化钠．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；反应物中不含有氯元素，因此不能生成氯化钠．
【实验探究】
①取部分该样品于试管中，加少量水，无明显放热现象，说明碱石灰样品中不含CaO和NaOH；
②继续加足量水，振荡，产生白色沉淀，说明样品中可能含有碳酸钙，也可能是样品中的碳酸钠和氢氧化钙反应生成了白色沉淀碳酸钙；
③过滤，向白色沉淀中滴加稀盐酸，白色沉淀消失，并产生气泡，说明沉淀是碳酸钙；
④从步骤②的试管中取少量上层清液于另一试管中，向其中滴加过量BaCl₂溶液，产生白色沉淀，说明样品中含有碳酸钠；
⑤从步骤④的试管中取上层清液于另一试管中，向其中滴加无色酚酞试液，溶液变红色，说明溶液显碱性；
填表如下所示：

实验步骤及操作	实验现象	结论
①取部分该样品于试管中，加少量水	无明显放热现象	碱石灰样品中不含CaO和NaOH
②继续加足量水，振荡， ③过滤，向白色沉淀中滴加稀盐酸	产生白色沉淀 白色沉淀消失，并产生气泡	碱石灰样品中一定含有CaCO3
④从步骤②的试管中取少量上层清液于另一试管中， 向其中滴加过量BaCl2溶液	产生白色沉淀
⑤从步骤④的试管中取上层清液于另一试管中， 向其中滴加无色酚酞试液	溶液变红色

【思考与分析】
步骤③的结论不准确，是因为碳酸钠和氢氧化钙反应能够生成碳酸钙沉淀，反应的化学方程式为：
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
故填：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
【解释与结论】
通过以上探究与分析可知，该碱石灰样品中一定含有Na₂CO₃、Ca（OH）₂；
步骤⑤所得溶液中除酚酞外还含有的溶质有反应生成的氯化钠、氢氧化钠和过量的氯化钡．
故填：Na₂CO₃、Ca（OH）₂；NaCl、BaCl₂、NaOH．

点评 步骤5中，溶液变红色，说明溶液中含有显碱性的物质，只能是反应生成的氢氧化钠，这是因为步骤4中说明溶液中含有碳酸钠，进一步说明步骤中氢氧化钙已经完全反应．