Question

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，小红等级为同学进行了如图所示实验．
（1）写出试管②中碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式：

 

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（2）实验结束后，小红同学将①，②两只试管中的液体倒入同一干净的烧杯中，看到废液混浊，就对废液进行了过滤，小红等几位同学对滤液的成分进行了探．
【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

 

（写出一种猜想）
【讨论】你认为小红，小明，小亮三位同学中谁的出现不合理，请说明理由：

 

【实验设计】设计一个过于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，		你的猜想正确

【实验分析】小亮同学正对自己的出现进行了如下实验：你认为小亮同学对实验结果判断是否正确？请说明理由：

 

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

【反思拓展】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？

 

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Answer 1

考点：物质的鉴别、推断,碱的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

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】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，化学方程式为：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，所以还可能为：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，所以理由为：小明猜想不合理，因为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，设计实验为：

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，所以原因是：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】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，所以处理方法为：在废液中加酸至溶液的pH=7．
故答案为：（1）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）【猜想】氢氧化钠和氢氧化钙；
【讨论】小明猜想不合理，因为Na₂CO₃和Ca（OH）₂能发生反应，不能共存；
【实验设计】

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】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】②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．