Question

16．小明实验后，把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合一起，看到出现大量气泡．他对反应后溶液中溶质的成分很好奇，请你与他一起进行探究．
【提出问题】反应后溶液中溶质除了含有Na₂SO₄，还有什么成分？
【猜想假设】猜想①Na₂CO₃    猜想②Na₂CO₃、NaOH
猜想③H₂SO₄                 猜想④H₂SO₄、NaOH  
猜想⑤NaOH 
小明认为猜想④不合理，理由是硫酸与氢氧化钠能发生中和反应．
【实验探究】（1）取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞，发现溶液变红，据此，可得出的结论是猜想③不成立．
（2）为确定溶液中溶质成分，小明设计下列实验，请你完成下列空白处：

实验操作	实验现象	得出的结论
向步骤（1）的溶液中滴加过量的 稀盐酸溶液	开始没有明显变化，后来有气泡产生，最后溶液变成无色	猜想②成立，写出该反应的化学方程式： NaOH+HCl=NaCl+H2O；Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

（3）碱溶液使酚酞试液变红，是因为碱在水中解离出OH^-（填离子符号，下同），那么属于盐的Na₂CO₃溶液能使酚酞试液变红，你认为是碳酸钠在水中解离出OH^-的缘故．其实Na₂CO₃溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液存在OH^-，你认为Na₂CO₃溶液中存在OH^-的原因是CO₃^2-与H₂O发生反应产生了OH^-．

Answer 1

分析 【猜想假设】硫酸与氢氧化钠不能共存；
（1）根据硫酸溶液显酸性，不能使无色酚酞变色解答；
（2）根据稀盐酸先与氢氧化钠反应，但是没有明显变化；然后与碳酸钠反应生成二氧化碳气体来分析；
（3）溶液显碱性是因为溶液中存在氢氧根离子．

解答 解：【猜想假设】硫酸能与氢氧化钠发生中和反应，故二者不能共存；故填：硫酸与氢氧化钠能发生中和反应；
（1）硫酸显酸性，不能使无色酚酞试液变红色，故填：猜想③不成立；
（2）加入过量的稀盐酸，开始没有明显变化，一段时间后，有气泡产生，最后溶液变成无色；故填：

实验操作	实验现象	得出的结论
向步骤（1）的溶液中滴加过量的 稀盐酸溶液	开始没有明显变化，后来有气泡产生，最后溶液变成无色	猜想②成立，写出该反应的化学方程式： NaOH+HCl=NaCl+H2O；Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

（3）碱在溶液中能电离出氢氧根离子，碳酸钠溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红色，是因为碳酸钠溶液中也存在氢氧根离子，我们知道只有氢氧根离子才能使酚酞变红，所以由碳酸钠溶液能使酚酞溶液变红，可以判断溶液中存在氢氧根离子，Na₂CO₃溶液中存在OH^-的原因可能是CO₃^2-与H₂O发生反应产生了OH^-；
故答案为：OH^-；OH^-；CO₃^2-与H₂O发生反应产生了OH^-．

点评 本题考查了学生对所提供信息进行处理和利用微粒性质的差异进行实验设计的能力，要求较高．要熟悉对照实验的设计思路和方法．