Question

2．某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中（如图1），有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损，于是决定对这瓶溶液进行实验探究：

【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【提出猜想】这瓶溶液是：猜想一：氯化钠溶液；猜想二：氢氧化钠溶液；
猜想三：碳酸钠溶液．
【实验推断】
（1）小丽取样滴加无色酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是氯化钠溶液，理由是氯化钠溶液呈中性；
（2）小刚另取样滴加稀盐酸有气泡产生，反应的化学方程式为Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液．
（3）小青认为小刚的结论不完全正确，理由是氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠．
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：
【继续探究】另取样加入过量的CaCl₂溶液，观察到有白色沉淀产生，设计这一步骤的目的是除去碳酸钠，防止干扰；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色．
【实验结论】这瓶溶液是氢氧化钠和碳酸钠．
【探究启示】实验取完药品后应立即盖上瓶盖．
【拓展迁移】若该溶液与盐酸发生中和反应，恰好完全反应的微观过程如右图所示，反应的实质表达式为：
H⁺+OH^-═H₂O，则反应后溶液中存在的阴、阳离子是Na⁺、Cl^-（填符号）．

Answer 1

分析 （1）根据氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠三种溶液的酸碱性进行分析；
（2）根据碳酸钠溶液与盐酸的反应进行分析；
（3）氢氧化钠与空气中二氧化碳反应生成了碳酸钠而变质，所以氢氧化钠应密封保存，碳酸钠能与盐酸反应生成了二氧化碳气体，能与氯化钙反应生成了碳酸钙和氯化钠．根据反应的微观示意图写出反应后溶液中存在的阴、阳离子的符号．

解答 解：（1）氢氧化钠和碳酸钠溶液都呈碱性能使酚酞试液变红色，氯化钠溶液呈中性，所以，小丽取样滴加无酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是氯化钠溶液；
（2）若有碳酸钠存在，滴加盐酸，发生反应Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，有气泡产生．所以，小刚另取样滴加稀盐酸有气泡产生，小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液；
（3）因为该试剂是敞口放置于空气中，若是氢氧化钠可能会和空气中二氧化碳反应变质生成部分碳酸钠，所以，小青认为小刚的结论不完全正确，理由是露置于空气中的NaOH溶液与空气中的CO₂反应也生成碳酸钠．
【继续探究】要证明原来是氢氧化钠，可先加过量的氯化钡或氯化钙溶液溶液除尽碳酸根，再用酚酞检验氢氧化钠的存在．所以，另取样加入过量的CaCl₂溶液，观察到有白色沉淀产生，设计这一步骤的目的是完全除去溶液中的CO₃^2-，避免其对OH^-检验造成干扰；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色；
【实验结论】因为滴加氯化钙有白色沉淀产生且，滴加酚酞变红色，说明溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠；
【探究启示】由于氢氧化钠易与空气中的二氧化碳反应，所以，实验取完药品后应立即盖好瓶盖；
【拓展迁移】通过观察反应的微观过程图，可以看出反应后溶液的阴阳离子为Cl^-、Na⁺．
故答案为：（1）氯化钠；氯化钠溶液呈中性；
（2）气泡； Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）氢氧化钠溶液； 氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠；
【继续探究】白色沉淀，除去碳酸钠，防止干扰；
【实验结论】碳酸钠和氢氧化钠；
【探究启示】立即盖好瓶盖；
【拓展迁移】Cl^-、Na⁺．

点评 本题是缺失标签的实验探究题，相当于物质鉴别题，在鉴别几种物质时要从物质的不同性质入手，但试题涉及知识点多，要加强知识的全面性和系统性．