Question

23、某化學興趣小組的同學對溶液的鑒別進行探究，請你分析并填空．
[實驗目的]Na₂CO₃溶液、NaOH溶液、Ca（OH）₂溶液、稀鹽酸四種溶液的鑒別．
[實驗藥品]未貼標簽的四瓶溶液[Na₂CO₃溶液、NaOH溶液、Ca（OH）₂溶液、稀鹽酸]和紫色石蕊試液．
[實驗儀器]試管、膠頭滴管等．
[設計并實驗]
甲組同學利用紫色石蕊試液鑒別四種溶液：

乙組同學經過討論認為，不用紫色石蕊試液也能鑒別出四種溶液．各自分別做了如下實驗：

乙組三位同學經過交流后發現

小宏

同學的結論是錯誤的，他所滴加的溶液應是

Ca（OH）₂

溶液，由此鑒別出了四種溶液．
[反思與體會]①物質的鑒別有多種方法；②鑒別物質的關鍵是利用物質的特征性質；
…
[拓展與提高]下列各組物質的溶液，不另加試劑無法一一鑒別的是

C

A．NaOH  H₂SO₄CuCl₂MgSO₄
B．K₂CO₃Na₂SO₄BaCl₂HCl
C．KNO₃HCl  CaCl₂NaOH
D．NH₄NO₃H₂SO₄NaOH  MgCl₂

Answer 1

分析：分析甲組同學所設計實驗的“操作方法和步驟”以及“實驗現象與結論”，理解該組同學實驗設計的思路，根據所分析的甲組同學的實驗思路，完成本組同學的鑒別實驗；
分析乙組三位同學的鑒別思路--幾種物質相互反應，對每位同學的實驗現象，判斷他們由此實驗現象所得結論的正確性，找出現象與結論不一致的同學并對結論進行修改；
最后，運用乙組同學的鑒別思路，判斷四組物質按此思路不能完成鑒別的一組物質．

解答：解：分析甲組同學的鑒別過程可以發現，他們首先利用四種溶液滴加紫色石蕊試液后顏色變化特點，鑒別出能使紫色石蕊試液變成紅色的唯一溶液稀鹽酸；然后利用鑒別出來的稀酸滴入另三種溶液樣品，根據放出氣體情況鑒別出能與鹽酸放出氣體的碳酸鈉溶液；最后利用碳酸鈉溶液對所余的氫氧化鈉和氫氧化鈣溶液進行鑒別，碳酸鈉溶液滴入后有沉淀生成的溶液為氫氧化鈣溶液，無明顯現象的溶液為氫氧化鈉溶液；
故答：
分析乙組同學的鑒別過程可以發現，該組同學利用四物質溶液間發生反應時的特殊現象，對四種溶液進行鑒別．當小宏同學把某一種溶液滴入其余三種溶液中時，發現只有一支試管中出現了白色沉淀，而另兩支試管中無現象，由此判斷所滴加的溶液為碳酸鈉溶液，此判斷因沒考慮到碳酸鈉與稀鹽酸放出氣體，不符合“另兩支試管溶液中無現象”的實驗現象，所以，小宏同學的鑒別出現了錯誤；四種物質間能形成沉淀的組合為：氫氧化鈣溶液與碳酸鈉溶液，因此所滴加的溶液不是碳酸鈉溶液就是氫氧化鈣溶液，但由于另兩支試管溶液中無現象，而碳酸鈉與鹽酸放出氣體，所以滴入的溶液不是碳酸鈉而應該是氫氧化鈣溶液；
故答：小宏，Ca（OH）₂
[拓展與提高]
A組溶液中首先根據藍色可鑒別出CuCl₂，再用它可鑒別出與之形成藍色沉淀的NaOH，然后利用NaOH鑒別出與之產生白色沉淀的MgSO₄，余下的則為H₂SO₄．不另加試劑該組可以完成鑒別；
B組溶液相互混合時，一種溶液滴入另三種溶液出現一次白色沉淀一次放出氣體的現象時，所滴加的溶液為K₂CO₃溶液，放出氣體的溶液為HCl，產生沉淀的溶液為BaCl₂，無現象的溶液為Na₂SO₄．不另加試劑該組可以完成鑒別；
C組溶液相互混合時，沒有任何特別現象出現，均為無明顯現象．不另加試劑該組不能完成鑒別；
D組溶液相互混合時，一種溶液滴入另三種溶液出現一次白色沉淀一次放出氣體的現象時，所滴加的溶液為NaOH溶液，放出氣體的溶液為NH₄NO₃，產生沉淀的溶液為MgCl₂，無現象的溶液為H₂SO₄．不另加試劑該組可以完成鑒別．
故選C

點評：分析實驗的操作過程，理解所設計實驗的實驗思路，按照實驗思路完成題中所設計實驗，這也是解決實驗探究類問題的常用技巧．