Question

【題目】某化學興趣小組的同學學習“滅火器原理”后，設計了如圖所示實驗，并對反應后瓶中殘留廢液進行探究。

（提出問題）廢液中所含溶質是什么？

（猜想與假設）

猜想1：廢液中的溶質是NaCl、Na2CO3和HCl

猜想2：廢液中的溶質只有NaCl

猜想3：廢液中的溶質是NaCl、HCl

猜想4：廢液中的溶質是_____

（討論與交流）

小明認為猜想1無需驗證就知道是錯誤的，他的理由是___（請用化學方程式說明）。

（實驗與結論）

（1）小亮同學為驗證猜想3，取少量廢液裝入試管中，然后滴入酚酞溶液，發現溶液不變色，于是小亮認為猜想3正確。你認為他的結論_____（填“正確”或“錯誤”），理由是__。

（2）請你另設計實驗方案驗證猜想3：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
_____	_____	猜想3正確

（3）欲從猜想3的廢液中得到純凈的NaCl晶體，請設計合理的實驗方案_____。

Answer 1

【答案】NaCl、Na2CO3 錯誤 酚酞溶液加入中性溶液中也不變色 取少量廢液裝入試管中，加入少量碳酸鈉溶液 溶液有氣泡產生 取廢液加入蒸發皿中，酒精燈加熱，加熱到蒸發皿內剩余少量液體時，停止加熱，利用余熱將液體蒸發去除，最后結晶制得氯化鈉結晶

【解析】

【猜想與假設】鹽酸與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，若恰好反應，則溶質只有氯化鈉，若鹽酸過量，則溶質為鹽酸與氯化鈉，若碳酸鈉過量，則溶質為氯化鈉和碳酸鈉；

故答案為：NaCl、Na2CO3。

【討論與交流】猜想1中鹽酸若與碳酸鈉同時存在，則兩者會發生反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，繼續有氣泡產生，所以兩者不能共存；

故答案為：2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑。

【實驗與結論】（1）酚酞加入堿性溶液中，溶液變紅，加入中性和酸性溶液不變色，因此加入酚酞后不發生顏色變化，證明溶液不顯堿性，但是不能說明是酸性還是中性，因此無法得出溶質組成；

故答案為：錯誤；酚酞溶液加入中性溶液中也不變色。

（2）猜想3正確，說明含有鹽酸，鹽酸可與碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，因此可以看到氣泡；

故答案為：取少量廢液裝入試管中，加入少量碳酸鈉溶液；溶液有氣泡產生。

（3）廢液溶質為氯化鈉和氯化氫，氯化氫加熱后容易揮發，而氯化鈉溶解度隨溫度變化不大，因此可以在蒸發結晶制備較為純凈的氯化鈉晶體；

故答案為：取廢液加入蒸發皿中，酒精燈加熱，加熱到蒸發皿內剩余少量液體時，停止加熱，利用余熱將液體蒸發去除，最后結晶制得氯化鈉結晶。

在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答。