Question

5．我们知道，碱溶液可以使酚酞试液变红，碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红，那么碳酸钠溶液中究竟是哪种粒子可以使酚酞试液变红呢？某研究小组进行了如下探究
【作出猜想】猜想1；Na⁺使酚酞试液变红
猜想2：CO₃^2-使酚酞试液变红
猜想3：水分子使酚酞试液变红
【设计实验】该小组设计了如图所示的实验方案
（1）该实验中需要控制的变量有酚酞试液的体积、浓度，氯化钠溶液和碳酸钠溶液的体积和浓度，温度．
（2）实验中观察到的现象是Ⅱ中的溶液变红，Ⅰ中的溶液不变红．
【得出结论】猜想2正确．
【交流反思】小组同学在与老师交流上述结论时，老师说：“其实碳酸钠溶液能使酚酞溶液变红也是由于碳酸钠溶液中存在OH^-，你认为碳酸钠溶液中存在OH^-的原因是Na₂CO₃与H₂O发生反应，使溶液中产生了OH^-．
【解释评价】探究结束后，小强设计了另一种实验方案验证猜想：向少量碳酸钠溶液中逐滴加入澄清石灰水，当恰好不再产生沉淀时，停止滴加；再将所得混合物过滤，向滤液中滴加酚酞试液，发现溶液变红，由此，小强认为碳酸钠溶液中，使酚酞试液变红的粒子并不是CO₃^2-．
（1）写出上述实验中产生沉淀的化学方程式Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
（2）你是否同意小强的观点、不同意，理由是溶液中产生的氢氧化钠也能使酚酞试液变红．如果不同意，请改进上述实验方案：将澄清的石灰水改为氯化钙溶液．

Answer 1

分析 【作出猜想】碳酸钠溶液中有钠离子、碳酸根离子和水分子，据此分析；
【设计实验】（1）根据控制变量探究实验的注意事项进行分析．
（2）根据实验现象填写即可．
【交流反思】由Na₂CO₃溶液能使酚酞溶液变红也是由于溶液中存在OH^-；
【解释评价】（1）氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，据此书写．
（2）溶液中产生的氢氧化钠也能使酚酞试液变红，应将澄清的石灰水改为氯化钙溶液．

解答 解：【作出猜想】碳酸钠溶液中有钠离子、碳酸根离子和水分子，因此猜想3是水分子使酚酞试液变红，故填：水分子；
【设计实验】（1）该实验中需要控制的变量有酚酞试液的体积、浓度，氯化钠溶液和碳酸钠溶液的体积和浓度，温度．故填：酚酞试液的体积、浓度，氯化钠溶液和碳酸钠溶液的体积和浓度，温度．
（2）实验中观察到的现象是Ⅱ中的溶液变红，Ⅰ中的溶液不变红．故填：Ⅱ中的溶液变红，Ⅰ中的溶液不变红．
【交流反思】由Na₂CO₃溶液能使酚酞溶液变红也是由于溶液中存在OH^-，故答案为：Na₂CO₃与H₂O发生反应，使溶液中产生了OH^-．
【解释评价】（1）氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．故答案为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
（2）不同意小强的观点，因为溶液中产生的氢氧化钠也能使酚酞试液变红，应将澄清的石灰水改为氯化钙溶液．
故填：不同意；溶液中产生的氢氧化钠也能使酚酞试液变红；将澄清的石灰水改为氯化钙溶液．

点评 本题考查某些盐溶液显碱性并能使酚酞变红．但是Na₂CO₃溶液中存在OH^-，是学生理解的难点，与高中化学水解知识相关，应鼓励学生要大胆猜想和推测，并实验探究．