Question

17．在学习碱的化学性质时，某兴趣小组进行了如图所示的实验．

I．实验记录：
①甲实验过程中，能证明发生化学变化的现象是溶液的红色逐渐消失，该反应的化学方程式是NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
②乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是气球胀大，该反应的化学方程式是2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
③丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生，该反应的化学方程式是Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
Ⅱ．废液成分探究：
实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色，由此产生疑问．
【提出问题】废液中含有哪些物质？
【讨论交流】
①废液中一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和NaCl；
②还含有能使废液呈碱性的物质．能使废液呈碱性的物质是什么？同学们有如下猜想：
猜想1：是碳酸钠；
猜想2：是氢氧化钠；
猜想3：是氢氧化钠和碳酸钠；
你的另一猜想是：氢氧化钙（写一种猜想）．
【实验设计】用氯化钙溶液来验证上述猜想．
查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验．请将实验设计补充完整．

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液钮中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置．		猜想l正确
	没有白色沉淀，溶液呈红色	猜想2正确
		猜想3正确

③要验证你的猜想，所需要的试剂和预计的现象分别是加入二氧化碳、出现白色沉淀．

Answer 1

分析 Ⅰ．①根据稀盐酸与氢氧化钠的反应分析，写出反应的方程式；
②根据氢氧化钠与二氧化碳的反应及锥形瓶内压强的变化分析；
③碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，
Ⅱ．【讨论交流】
①根据几种反应的生成物考虑；
②根据使废液呈碱性的物质有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠等分析．
【实验设计】根据氯化钙的性质分析设计实验．
③根据氢氧化钙与二氧化碳、碳酸钠等反应的性质分析加入的试剂和预计的现象；

解答 解：Ⅰ．①在甲实验过程中，稀盐酸与氢氧化钠发生了中和反应，溶液碱性减弱，溶液的红色逐渐消失，该反应的化学方程式是NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
②乙实验中滴加氢氧化钠溶液，二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，瓶内压强减低，在外界大气压的作用下，气球膨胀起来；二氧化碳和氢氧化钠反应产生碳酸钠和水，反应的方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
③碳酸钠和氢氧化钙反应的反应物是碳酸钠和氢氧化钙，写在等号的左边，生成物是碳酸钙沉淀和氢氧化钠写在等号的右边，碳酸钙后面标上沉淀符号，所以方程式是：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
Ⅱ．①由于盐酸与氢氧化钠反应生成了氯化钠，而氯化钠显中性又不易和其它物质反应，所以一定含有氯化钠；
②使废液呈碱性的物质有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠，溶液中不能剩氢氧化钙和碳酸钠，因为二者继续反应，所以只有还有可能是氢氧化钠和氢氧化钙了．所以．我的猜想是氢氧化钙．
【实验设计】

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置．	①有白色沉淀，溶液由红色变为无色．	猜想1正确．
	②没有白色沉淀，溶液呈红色．	猜想2正确
	③有白色沉淀，溶液呈红色．	猜想3正确．

③要验证含有氢氧化钙，可根据氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水性质，所需要的试剂和预计的现象是：通入二氧化碳，出现白色沉淀．
故答为：Ⅰ．①溶液的红色逐渐消失，NaOH+HCl=NaCl+H₂O；②气球胀大；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；③Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；Ⅱ①NaCl；②氢氧化钙，设计实验见上表；③加入二氧化碳；出现白色沉淀．

点评 通过回答本题知道了碳酸根的检验方法，掌握了在分析化学反应后所得物质的成分时不仅考虑生成物有什么，还需要考虑反应物中什么物质过量问题．