Question

（2013?北京一模）某班多個化學興趣小組，在學習堿的化學性質時，進行了如圖1所示的實驗．

（1）小明組反應后A中溶液呈紅色，則反應后溶液中的溶質是（酚酞除外）

NaClNaOH

；小紅組做完A實驗后溶液呈無色，用微觀理論解釋變無色的反應的實質

H⁺和OH^-結合成為H₂O分子

．
（2）小紅組做B實驗用于確認二氧化碳與氫氧化鈉能發生化學反應（實驗前K₁、K₂均處于關閉狀態）．B實驗全過程的操作及現象

打開K₁，氣球逐漸鼓起（變大），（關閉K₁），打開K₂，有大量氣泡產生，且氣球逐漸變癟（變小）

．請寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

．
（3）實驗結束后，小軍將以上同學做的A、B兩個實驗的廢液均倒入同一個大燒杯中，觀察到混合后的廢液呈紅色，由此產生疑問．
[提出問題]大燒杯的廢液中含有哪些溶質？（酚酞除外）
[查閱資料]氯化鈣溶液呈中性，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
[實驗驗證]取一定量的廢液，逐滴加入氯化鈣溶液，如圖2為同學們根據部分實驗現象繪制的關系曲線．
[實驗結論]如果觀察到的現象只有沉淀產生，溶液仍然為紅色，則廢液中的溶質為

NaCl，Na₂CO₃NaOH

；
如果觀察到

有白色沉淀產生，且紅色消失

，則廢液中的溶質為

NaCl，Na₂CO₃

．

Answer 1

分析：（1）小明組反應后A中溶液呈紅色，說明溶液顯堿性，即氫氧化鈉過量，再根據氫氧化鈉與鹽酸反應的生成物，考慮反應后溶液中的溶質，根據酸堿反應的實質考慮參加反應的離子；（2）氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和水，打開K₁時，氫氧化鈉和二氧化碳反應，使瓶內壓強減小，在大氣壓的作用下，氣球鼓起，打開K₂時，鹽酸與反應生成的碳酸鈉反應生成二氧化碳，使瓶內的壓強增大，小氣球變癟，根據方程式的書寫方法寫出方程式；（3）根據兩個反應可以判斷含有的物質有哪些，溶液呈紅色，則堿性物質為氫氧化鈉或碳酸鈉，根據與氯化鈣反應的圖象分析得出合理的結論．

解答：解：（1）反應后A中溶液呈紅色，說明溶液顯堿性，即氫氧化鈉過量，氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和水，所以反應后的溶液中的溶質是氯化鈉和氫氧化鈉；鹽酸電離出的氫離子和氫氧化鈉電離出來的氫氧根離子反應生成水，溶液不顯堿性了，紅色就褪去；
（2）打開K₁時，氫氧化鈉和二氧化碳反應，生成碳酸鈉和水，使瓶內壓強減小，在大氣壓的作用下，氣球鼓起，打開K₂時，鹽酸與反應生成的碳酸鈉反應生成二氧化碳，使瓶內的壓強增大，小氣球重新變癟；氫氧化鈉與二氧化碳反應的反應物是氫氧化鈉和二氧化碳，寫在等號的左邊，生成物是碳酸鈉和水，寫在等號的右邊，用觀察法配平即可，所以方程式是：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
（3）由圖示可知從一開始就有白色沉淀產生，所以溶液中一定含有碳酸鈉，又因為鹽酸與氫氧化鈉反應生成了氯化鈉，碳酸鈉和鹽酸反應生成了氯化鈉，所以溶液中還含有氯化鈉，氯化鈣反應完還顯紅色，說明溶液中還含有氫氧化鈉，所以如果觀察到的現象只有沉淀產生，溶液仍然為紅色，則廢液中的溶質為NaCl，Na₂CO₃ NaOH；如果觀察到有白色沉淀生成，紅色消失，說明溶液中含有氯化鈉、碳酸鈉，不含有氫氧化鈉．
故答案為：（1）NaCl NaOH；H⁺和OH^-結合成為H₂O分子；（2）打開K₁，氣球逐漸鼓起（變大），（關閉K₁），打開K₂，有大量氣泡產生，且氣球逐漸變癟（變小）；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；（3）NaCl，Na₂CO₃ NaOH；有白色沉淀產生，且紅色消失，NaCl，Na₂CO₃．

點評：本題考查了氫氧化鈉和鹽酸的反應，以及氫氧化鈉和二氧化碳的反應，完成此題，可以依據氫氧化鈉的化學性質進行．所以要求同學們在平時的學習中加強基礎知識的練習．