Question

17．某組同學在學習鹽的性質時，將碳酸鈉溶液和一瓶標簽破損的溶液M（如圖）進行反應，有白色沉淀產生，過濾后得到澄清濾液．同學們對該實驗進行了一系列的探究．
探究一：M溶液中的溶質是什么？
（1）【提出猜想】該組同學認為M溶液的溶質有兩種可能：①是Ca（OH）₂，②是CaCl₂
【收集資料】CaCl₂水溶液呈中性．
（2）【設計實驗】同學們設計了如下方案并進行實驗：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量M溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞試液	溶液變紅色	猜想①正確．

請寫出碳酸鈉與溶液M反應的化學方程式Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
探究二 過濾后澄清濾液中會有哪些溶質？
【提出猜想】猜想一：NaOH和Na₂CO₃；猜想二：NaOH和Ca（OH）₂；猜想三：NaOH
（3）【實驗驗證】同學們針對“猜想一”進行了如下實驗：

實驗操作	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	“猜想一”不成立

他們的實驗結論是否正確？否，理由是加入的（少量）鹽酸先與溶液中的氫氧化鈉反應，即使溶液中有碳酸鈉，也可能不產生氣體．
（4）【繼續探究】設計實驗方案確定濾液中溶質的組成．

實驗操作	實驗現象	實驗結論
分別取少量濾液于A、B兩支試管中，A中加入CaCl2溶液， B中加入Na2CO3溶液	若A中產生白色沉淀，B中沒有沉淀	“猜想一”成立
	若A中沒有沉淀，B中產生白色沉淀	“猜想二”成立
	若A、B兩支試管中都沒有沉淀產生	“猜想三”成立

（5）【反思與拓展】
在分析反應后所得溶液中溶質時，除考慮可溶性的生成物，還應考慮反應物是否有剩余．

Answer 1

分析 探究一 （1）根據碳酸鈉的性質和部分標簽的內容進行猜想；根據氫氧化鈣或氯化鈣溶液的酸堿性分析設計實驗；
探究二根據碳酸鈉與氫氧化鈣的反應及反應的程度分析猜想；根據氫氧化鈉、碳酸鈉能與鹽酸反應分析實驗的結論；根據碳酸鈉與氯化鈣的反應、氫氧化鈣與碳酸鈉的反應現象完成實驗；根據實驗現象及結論進行反思．

解答 解：探究一：
【提出猜想】由標簽可知，溶液為鈣的化合物溶液，能與碳酸鈉的反應可能是氫氧化鈣或氯化鈣；故填：Ca（OH）₂；
【設計實驗】由于氫氧化鈣溶液顯堿性，氯化鈣溶液呈中性，根據現象及結論可知滴加的是酚酞試液；碳酸鈉與溶液M反應的化學方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；故填：無色酚酞試液；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
探究二：
【提出猜想】由于碳酸鈉與氫氧化鈣反應反應生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，由于反應的量不同，所以，過濾后澄清濾液中會有的溶質可能是NaOH和Na₂CO₃或NaOH和Ca（OH）₂ 或NaOH；故填：NaOH和Ca（OH）₂；
【實驗驗證】認為猜想一不成立的實驗結論不正確，原因是：溶液中氫氧化鈉能與加入的少量鹽酸反應，即使溶液中有碳酸鈉也可能不產生氣體．所以，他們的實驗結論不正確；故填：否；加入的（少量）鹽酸先與溶液中的氫氧化鈉反應，即使溶液中有碳酸鈉，也可能不產生氣體；
【繼續探究】由于碳酸鈉與氯化鈣的反應生成沉淀、氫氧化鈣與碳酸鈉的反應生沉淀，猜想二成立，則氫氧化鈣會和碳酸鈉反應產生碳酸鈣沉淀，因此會觀察到：A中沒有沉淀，B中產生白色沉淀；氫氧化鈉遇到氯化鈣、碳酸鈉都不反應，猜想三成立，氫氧化鈉遇到氯化鈣、碳酸鈉都不產生沉淀，故會觀察到A、B兩支試管中都沒有沉淀產生；
故答案為：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
Na2CO3	若A中沒有沉淀，B中產生白色沉淀
	若A、B兩支試管中都沒有沉淀產生

（5）【反思與拓展】在分析反應后所得溶液中溶質時，除考慮可溶性的生成物，還應考慮反應物是否有剩余；故填：反應物是否有剩余；

點評 本考點探究了物質的組成成分，解答本題關鍵是在分析過濾后溶液中溶質成分時不僅要看生成物中溶質，還要看反應物是否有剩余，檢驗鈣離子可以用碳酸根離子來考慮，檢驗碳酸根離子，可以用鈣離子檢驗．本考點主要出現在實驗題中．