Question

15．根據如圖所示的實驗回答問題．
（1）打開膠塞向小試管內加入一定量的干冰后將膠塞塞緊．觀察到①中的現象是：有氣泡產生，澄清石灰水變渾濁，發生反應的化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）若液體X為滴加了幾滴酚酞的氫氧化鈉溶液，
液體Y為鹽酸，液體X中可能出現的現象有液體Y倒流到液體X中，液體X由紅色變為無色或仍為紅色（干冰升華吸收熱量）．
待實驗結束后，試管③溶液中溶質的可能組成為NaCl；或NaCl和NaOH；或NaCl和HCl．
【提出問題】如何證明試管③溶液中溶質的組成？（注：不包括指示劑）
【實驗方案設計】請完成下列實驗報告．供選用的藥品：碳酸鈉溶液、鹽酸、無色酚酞溶液

實驗操作	實驗現象	實驗結論
a．觀察試管③溶液顏色． b．若試管③溶液為無色，取無色溶液少量于一支試管中，向其中加入碳酸鈉溶液．	若試管③溶液為紅色若無氣泡產生． 若有氣泡產生．	試管③溶液中的溶質是：NaCl、NaOH． 試管③溶液中的溶質是：NaCl． 試管③溶液中的溶質是： NaCl、HCl．

（3）若液體X為碳酸鈉溶液，液體Y為澄清石灰水，可觀察到液體X中出現的實驗現象為液體Y倒流到液體X中，液體變渾濁．待實驗結束后，將③中液體過濾，濾液中溶質的可能組成為NaOH；NaOH、Na₂CO₃；Ca（OH）₂、NaOH．
【提出問題】如何證明濾液中溶質的組成？
【相關資料】碳酸鈉溶液呈堿性．
【實驗方案設計】請完成下列實驗報告．
供選用的藥品：碳酸鈉溶液、澄清石灰水、無色酚酞溶液、紫色石蕊溶液．

實驗操作	實驗現象	實驗結論

Answer 1

分析 （1）根據干冰升華以及二氧化碳和氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣和水進行解答；
（2）根據鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，氯化鈉溶液呈中性以及酚酞遇到酸性和中性溶液顯無色進行解答；
（3）根據碳酸鈉以及氫氧化鈣的性質進行解答，注意實驗步驟的設計，要有現象得出正確的結論．

解答 解：（1）干冰升華變成二氧化碳氣體，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水，因此觀察到①中的現象是：有氣泡產生，澄清石灰水變渾濁；發生反應的化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）干冰是二氧化碳的固體，升華時需要吸收大量的熱，③中壓強減小，液體Y倒流到液體X中，液體X由紅色變為無色或仍為紅色；關鍵是酸堿是否完全中和，如果恰好中和，那么溶液中溶質只有氯化鈉，如氫氧化鈉過量，那么溶質是：NaCl和NaOH；如果鹽酸過量，那么溶質是NaCl和HCl；檢驗溶質時，可以用碳酸鈉溶液進行檢驗，觀察現象即可．所以實驗方案：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
a．觀察試管③溶液顏色． b．若試管③溶液為無色，取無色溶液少量于一支試管中，向其中加入碳酸鈉溶液．	若試管③溶液為紅色 若無氣泡產生． 若有氣泡產生．	試管③溶液中的溶質是：NaCl、NaOH． 試管③溶液中的溶質是：NaCl． 試管③溶液中的溶質是：NaCl、HCl．

；
（3）干冰升華吸熱后試管內的壓強變小，反應后試管內的壓強變小，碳酸鈉和氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，觀察到液體X中出現的實驗現象為液體Y倒流到液體X中，液體變渾濁；當碳酸鈉和氫氧化鈣溶液恰好反應時，濾液中只有氫氧化鈉，當碳酸鈉過量時，濾液中有碳酸鈉和氫氧化鈉，而當氫氧化鈣剩余時，濾液中有氫氧化鈣和氫氧化鈉．
【實驗方案設計】由于碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉．

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取2支試管，各放少量濾液，一支試管中滴加少量碳酸鈉溶液；另一支試管中滴加氫氧化鈣溶液．	如果第一支試管中出現白色沉淀； 如果第二支試管中出現白色沉淀； 如果兩支試管中都無明顯現象．	說明濾液含有氫氧化鈉和氫氧化鈣； 說明濾液含有氫氧化鈉和碳酸鈉； 說明濾液中只含有氫氧化鈉．

故答案為：（1）有氣泡產生，澄清石灰水變渾濁；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）液體Y倒流到液體X中，液體X由紅色變為無色或仍為紅色（干冰升華吸收熱量）；NaCl； 或NaCl和NaOH；  或NaCl和HCl；

實 驗 操 作	實 驗 現 象	結  論
a．觀察試管③溶液顏色 b． 碳酸鈉溶液	若無氣泡產生 若有氣泡產生	NaCl、NaOH NaCl、HCl

（3）液體Y倒流到液體X中，液體變渾濁； NaOH；NaOH、Na₂CO₃； Ca（OH）₂、NaOH；

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取2支試管，各放少量濾液，一支試管中滴加少量碳酸鈉溶液；另一支試管中滴加氫氧化鈣溶液．	如果第一支試管中出現白色沉淀； 如果第二支試管中出現白色沉淀； 如果兩支試管中都無明顯現象．	說明濾液含有氫氧化鈉和氫氧化鈣； 說明濾液含有氫氧化鈉和碳酸鈉； 說明濾液中只含有氫氧化鈉．

點評 本題既考查了二氧化碳、酸和堿的性質，又考查了實驗步驟的設計和化學方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強，要認真把握．