Question

6．在化学实验技能考试中，有一题目是鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液，小红等几位同学进行了如下图所示的实验．
（1）写出试管②中碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
（2）实验结束后，小红同学将①、②两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，看到废液浑浊，就对废液进行了过滤，小红等几位同学对滤液的成分又进行了探究．
【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质？
【猜想】小红认为：只含氢氧化钠；
小明认为：可能含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙；
小亮认为：可能含有氢氧化钠和碳酸钠；
你认为还可能是氢氧化钠和氢氧化钙（写一种猜想）．
【讨论】你认为小红、小明、小亮三位同学中小明猜想不合理，请说明理由．Na₂CO₃和Ca（OH）₂能发生反应，不能共存
【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确．

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入碳酸钠溶液	试管中出现白色浑浊	你的猜想正确

【实验分析】小亮同学针对自己的猜想进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入几滴稀盐酸	没有气泡产生	自己的猜想不成立

你认为小亮同学对实验结果判断是否正确？请说明理由不正确，因有氢氧化钠存在，滴入几滴稀盐酸量太少，不会立即出现气泡，但Na₂CO₃有可能存在
【反思拓展】
①在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余
②通过以上探究，你认为应怎样处理上述实验后的废液才能倒入下水道？在废液中加酸至溶液的pH=7．

Answer 1

分析 （1）根据反应物、生成物以及反应原理书写方程式．
（2）【猜想】根据碳酸钠和氢氧化钙反应时，可能刚好完全反应，也可能其中的一种过量，结合题中的猜想进行分析，
【讨论】根据碳酸钙离子和钙离子会生成沉淀进行分析，
【实验设计】根据猜想，只要设计实验验证氢氧化钙存在进行分析，
【实验分析】根据盐酸也可以与氢氧化钠反应进行分析，
【反思拓展】①根据反应剩余的物质对生成物也是杂质进行分析，
②根据上面的推导可知废液显碱性，不能直接排入下水道进行分析．

解答 解：（1）碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故答案为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH，
（2）[猜想]根据反应原理可知，两者恰好完全反应，也可能其中的一种过量，结合已有的猜想，故答案为：氢氧化钠和氢氧化钙，
[讨论]碳酸根离子和钙离子会直接反应生成碳酸钙沉淀，故答案为：小明；Na₂CO₃和Ca（OH）₂能发生反应，不能共存．
[实验设计]由于两者的差别在于阳离子，所以可以加入只和氢氧化钙反应的物质，即不利用碱的通性，所以可以加入可溶性碳酸盐从而沉淀钙离子．故答案为：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样品于试管中，滴入碳酸钠溶液	试管中出现白色浑浊	你的猜想正确

[实验分析]盐酸也可以和氢氧化钠反应，加入盐酸的量比较少，还没有与碳酸钠反应，就用完了，也不会出现气体，故答案为：不正确，因有氢氧化钠存在，滴入几滴稀盐酸量太少，不会立即出现气泡，但Na₂CO₃有可能存在，
[反思拓展]①反应物的量太多，最后也会留在生成物中，故答案为：反应物是否有剩余；
②根据上面的检验可知溶液显碱性，一般中性的溶液才能排入下水道中，故答案为：在废液中加酸至溶液的pH=7．

点评 在做此类题时，首先弄清所要鉴别的物质的不同性质，然后选择适当的试剂进行鉴别，出现不同的现象，在分析化学反应后所得物质的成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物的过量问题．