Question

某化工廠用石灰石（雜質不溶于水，也不參加反應）、純堿和水等原料來制燒堿溶液，再經過濾、蒸發等步驟制取固體燒堿．某化學興趣小組要分析該化工廠倉庫中放置一段時間后的固體燒堿樣品成分，他們對燒堿樣品的成分進行了如下猜測：
猜想：猜想一：該樣品的成分可能只有氫氧化鈉；
（1）猜想二：該樣品中除了氫氧化鈉外，還可能含有碳酸鈉．支持這種猜測的依據是（用化學方程式表示）
①    ②    ．
猜想三：該樣品中除了氫氧化鈉外，還可能有氫氧化鈣和碳酸鈣．
猜想四：該樣品中除了氫氧化鈉外，還可能有氫氧化鈣和碳酸鈉
（2）實驗與驗證：他們設計實驗進行探究，首先驗證猜想一．進行的實驗是：取少量固體樣品配制成溶液，將少量溶液加入試管中，滴入酚酞，觀察到試液變紅．由此得出的結論是該樣品只有氫氧化鈉．他們又反思實驗過程，覺得結論不正確，理由是    ．
（3）他們驗證猜想二，請你幫助完成實驗表格．

實驗步驟	現象	結論
取少量固體樣品溶于水中，溶液澄清	-----------------------------------	---------------------------------------
①_______________ ②_______________	①_______________ ②_______________	①溶液中有碳酸鈉 ②溶液中有氫氧化鈉

（4）反思與評價通過驗證猜想二中的實驗，他們認為猜想三和猜想四都不能成立．請你分析理由
    ．

Answer 1

【答案】分析：放置一段時間的燒堿可能與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉，生成的碳酸鈉可以與酸反應生成二氧化碳氣體，碳酸鈉的水溶液呈堿性，能使酚酞變紅，要驗證樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，可以依據這兩種物質的不同性質加以證明．
解答：解：（1）氫氧化鈉可以與二氧化碳反應生成碳酸鈉，要證明碳酸鈉的存在，可以依據碳酸鹽的檢驗方法加以驗證，所以本題答案為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
（2）碳酸鈉的水溶液呈堿性，能使酚酞變紅，所以僅僅根據溶液變紅不能得出樣品僅含氫氧化鈉的結論，所以本題答案為：碳酸鈉溶液呈堿性，也能使酚酞試液變紅；
（3）要驗證樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，需根據這兩種物質的不同性質加以檢驗，所以本題答案為：

實驗步驟	現象	結論
①向溶液中加入過量的氯化鈣溶液 ②向上層清液滴入酚酞試液	①產生白色沉淀 ②酚酞變紅

（4）取固體溶于水，得到澄清溶液，而猜想三中的碳酸鈣不溶于水，猜想四中的氫氧化鈣可以和碳酸鈉反應生成不溶于水的碳酸鈣，所以猜想三和四都不正確，所以本題答案為：固體樣品溶于水得到的是澄清溶液．
點評：本題考查了碳酸鹽的檢驗以及設計實驗證明氫氧化鈉和碳酸鈉的存在，完成此題要根據碳酸鈉和氫氧化鈉的不同性質加以證明．