Question

學習碳酸鈉知識時，老師做碳酸鈉溶液和澄清石灰水反應演示實驗，并對渾濁液過濾，得到澄清濾液．課堂上老師的提問和同學們的回答如下：
老師：濾液里可能含有哪些溶質呢？我們先猜想一下．
小明：可能含有NaOH和Na₂CO₃
小芳：應該含有NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂吧
小強：可能恰好完全反應只含NaOH
小凡：______
（1）假設你是小凡同學，請你也提出一個與其它三位同學不同的猜想，把猜想寫在對話中．并對你自己的猜想設計一個簡單的實驗加以證明．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取樣于試管中，_____________	_____________________	自己的猜想成立

（2）你認為其其它三位同學的猜想都合理嗎？如有不合理的請說明理由．______．
（3）小強同學針對自己的猜想進行了如下實驗：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取樣于試管中，滴入幾滴稀鹽酸	沒有氣體產生	小強的猜想成立

你認為小強同學的實驗設計是否正確？請說明理由______．

Answer 1

【答案】分析：小凡：利用對碳酸鈉和澄清石灰水完全反應生成物的認識，及不完全反應的碳酸鈉過量或澄清石灰水過量的情況進行分析，得出物質存在的可能，完成對物質組成的猜想；
（1）利用氫氧化鈣與氫氧化鈉性質或變化規律的不同，選取行當的物質設計實驗證明溶液中氫氧化鈣的存在；
（2）碳酸鈉與氫氧化鈣可以發生反應，不能共存于同一溶液中，對猜想中物質存在的可能性進行分析，對幾種猜想進行評價；
（3）碳酸鈉與鹽酸反應可放出氣體二氧化碳，但若溶液中存在氫氧化鈉時，產生的少量氣體二氧化碳又會被溶液中氫氧化鈉吸收，而觀察不到有氣體放出的現象，因此，此時需要加入較多量的稀鹽酸．
解答：解：小凡：碳酸鈉溶液和澄清石灰水發生反應，若恰好完全反應，所得溶液為氫氧化鈉溶液；若反應中碳酸鈉有剩余，所得溶液則為氫氧化鈉溶液與碳酸鈉溶液的混合溶液；若反應中氫氧化鈣溶液有剩余，所得溶液則為氫氧化鈉溶液與氫氧化鈣的混合溶液；其它兩種可能已被另兩位同學做了猜想，所以，小凡的猜想只能為：氫氧化鈉溶液與氫氧化鈣溶液的混合物；
故答案為：可能含有NaOH和Ca（OH）₂；
（1）氫氧化鈉和氫氧化鈣同屬于堿，其化學性質很相似，但在發生反應時所現象的現象卻因金屬離子的不同而不同；如與氣體二氧化碳反應時，氫氧化鈣能形成沉淀而氫氧化鈉與二氧化碳因生成可溶性的碳酸鈉而無明顯現象；利用變化時現象的不同，可證明氫氧化鈣的存在；
故答案為：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
通入二氧化碳	出現白色渾濁

（2）小芳同學在進行猜想時，沒有充分考慮到碳酸鈉和氫氧化鈣都有剩余時，反應還會繼續進行；因此，小芳的猜想錯誤；
故答案為：小芳同學的猜想不合理．因為Na₂CO₃與Ca（OH）₂要發生反應，不可能共存．
（3）向氫氧化鈉溶液與碳酸鈉溶液的混合溶液中滴加少量稀鹽酸時，稀鹽酸與碳酸鈉反應產生的少量氣體會被氫氧化鈉吸收而觀察不到有氣體放出，因此，滴加少量稀鹽酸看不到氣泡不能得到溶液不含碳酸鈉的結論；
故答案為：不正確．有NaOH存在，就不會有CO₂氣體放出，但Na₂CO₃可能存在．
點評：對反應后所得溶液的組成進行猜想時，首先可以確定反應后的生成物的存在，然后根據反應物的過量情況，對所得溶液進行猜想．