Question

13．初中化學課上，同學們利用下列圖1裝置實驗探究堿的化學性質：

（1）B實驗中反應的化學方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（2）C實驗中觀察到的現象是澄清石灰水變渾濁．
（3）實驗結束后，同學們將廢液倒入同一只廢液缸中，最后發現廢液渾濁并顯紅色．
【提出問題】廢液中含有什么物質？
【假設猜想】通過分析上述實驗，同學們猜想：廢液中除酚酞和水外一定含有NaCl．
老師問：廢液中還可能有什么物質？某同學脫口而出：廢液中含有氫氧化鈉，他的說法正確嗎？同學們認為不準確，理由是：Ca（OH）₂、Na₂CO₃溶液也可使酚酞試液變紅．于是引發了熱烈討論，下面是大家的發言：

學生甲	還可能有Ca（OH）2、NaOH	學生丙	還可能有Ca（OH）2、CaCl2
學生乙	還可能有NaOH、Na2CO3	學生丁	還可能有Na2CO3
…	…

【查閱資料】CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
（ 4 ）【實驗驗證】同學們對可能含有的物質進行確定，取一定量的廢液過濾，向濾液中逐滴加入氯化鈣溶液，根據反應現象繪制了如圖2所示的示意圖．
①【結論解釋】分析圖象數據得出可能含有的物質中，一定含有Na₂CO₃，
②【拓展提高】那么是否含有氫氧化鈉呢？請你幫他繼續完成實驗，寫出探究的實驗方法：由于本身混有酚酞，所以可以觀察沉淀后的溶液的顏色，若溶液變紅，則含有NaOH；若溶液不變色，則不含NaOH．

Answer 1

分析 （1）根據NaOH溶液吸CO₂收生成Na₂CO₃和H₂O進行分析；
（2）根據碳酸鈉能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉而使溶液變渾濁進行分析；
（3）【猜想假設】鹽酸與氫氧化鈉能反應生成氯化鈉，故一定含有氯化鈉，酚酞呈紅色，說明溶液呈堿性；
【結論解釋】根據圖象，加入氯化鈣產生沉淀，說明一定含有碳酸鈉，有碳酸鈉則不能含有氫氧化鈣和氯化鈣；
【拓展提高】根據氫氧化鈉呈堿性且氫氧化鈉不與氯化鈣反應進行分析解答．

解答 解：（1）NaOH溶液吸收CO₂生成Na₂CO₃和H₂O，化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（2）碳酸鈉與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀（CaCO₃）和氫氧化鈉，所以C試驗的現象是澄清石灰水變渾濁；
（3）【猜想假設】鹽酸能與氫氧化鈉反應生成氯化鈉，氯化鈉不與其他物質反應，所以一定含有氯化鈉，溶液呈現紅色，說明溶液呈堿性，呈堿性的物質除了氫氧化鈉，還有氫氧化鈣和碳酸鈉；
【結論解釋】根據圖象，加入氯化鈣產生沉淀，說明一定含有碳酸鈉，有碳酸鈉則不能含有氫氧化鈣和氯化鈣；
【拓展提高】所得的混合液中含有酚酞，加入氯化鈣的時候，氯化鈣只與碳酸鈉反應產生白色沉淀，若沉淀后溶液的顏色呈紅色，則含有氫氧化鈉，若溶液是無色，則不含有氫氧化鈉．
故答案為：（1）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（2）澄清石灰水變渾濁；        
（3）①NaCl；
②Ca（OH）₂、Na₂CO₃溶液也可使酚酞試液變紅；    
（4）①Na₂CO₃；
②由于本身混有酚酞，所以可以觀察沉淀后的溶液的顏色，若溶液變紅，則含有NaOH；若溶液不變色，則不含NaOH．

點評 本題利用各種試驗現象推斷物質的成分．考查堿在化學反應中的性質．完成此題，可以依據已有的物質的性質以及物質間反應的實驗現象進行．