Question

【題目】某化學(xué)活動(dòng)小組的同學(xué)們做探究酸、堿、鹽化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。如圖所示是張南和小崗兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：

（1）張南同學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為①___________________，小崗?fù)瑢W(xué)實(shí)驗(yàn)中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是②_______。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們將張南和小崗兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)后的兩支試管的溶液倒入同一個(gè)燒杯中，傾倒過程中沒有出現(xiàn)明顯現(xiàn)象，張南和小崗兩位同學(xué)想探究此燒杯中溶液溶質(zhì)的成 分，并進(jìn)行如下探究活動(dòng)：

（提出問題）燒杯中溶液的溶質(zhì)成分是什么？

（猜想與假設(shè)）

張南同學(xué)猜想溶質(zhì)成分是Na2SO4、NaCl

小崗?fù)瑢W(xué)猜想溶質(zhì)成分是Na2SO4、NaCl、Na2CO3

小棒同學(xué)猜想的溶質(zhì)成分是Na2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3

你的猜想是①______。

張南猜想的理由是②__________________。

（實(shí)驗(yàn)探究1）小崗?fù)瑢W(xué)為了驗(yàn)證自己的猜想，取燒杯中溶液樣品（以下簡(jiǎn)稱“樣品”）少許于試管中，向試管中滴加足量的BaCl2溶液，出現(xiàn)了白色沉淀的現(xiàn)象。他由此得出自己猜想正確的結(jié)論。請(qǐng)對(duì)小崗?fù)瑢W(xué)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論進(jìn)行評(píng)價(jià)③______。

（實(shí)驗(yàn)探究2）小棒同學(xué)為了驗(yàn)證自己的猜想，取樣品少許于試管中，向試管中滴加無色酚 酞溶液，溶液由無色變?yōu)榧t色,他由此得出自己猜想正確的結(jié)論。

（評(píng)價(jià)與交流）張南和小崗兩位同學(xué)經(jīng)過討論，覺得小棒同學(xué)選擇試劑不正確，即不能得出 正確的結(jié)論。

張南、小崗、小棒三位同學(xué)經(jīng)過討論，決定進(jìn)行另一項(xiàng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)由張南操作。

（實(shí)驗(yàn)探究3）張南同學(xué)取小棒同學(xué)實(shí)驗(yàn)后的溶液少許于試管中，先向此溶液中滴加足量的④________(填化學(xué)試劑），出現(xiàn)了白色沉淀的現(xiàn)象,溶液仍為紅色，過濾，再向?yàn)V渣中加入足量稀鹽酸，觀察到了明顯現(xiàn)象，得出樣品含有Na2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3的結(jié)論。

（反思與結(jié)論）通過實(shí)驗(yàn)探究1和實(shí)驗(yàn)探究2得出的經(jīng)驗(yàn)是:用化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證物質(zhì)的成分時(shí)，若所加試劑與一定存在的物質(zhì)和可能存在的物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生相同的現(xiàn)象或所加試劑與⑤______，不能驗(yàn)證溶質(zhì)的成分。

Answer 1

【答案】2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4； 無色溶液中出現(xiàn)白色沉淀； Na2SO4、NaCl、NaOH； 張南實(shí)驗(yàn)中的氫氧化鈉和硫酸銅恰好完全反應(yīng)，生成氫氧化銅沉淀和可溶性硫酸鈉，小崗實(shí)驗(yàn)中的氯化鋇和碳酸鈉恰好完全反應(yīng)，生成碳酸鋇沉淀和可溶性氯化鈉，硫酸鈉和氯化鈉不反應(yīng)，所以二者的混合溶液中只有氯化鈉和硫酸鈉； 不準(zhǔn)確，若溶質(zhì)的成分是Na2SO4、NaCl、NaOH，加入的BaCl2溶液和Na2SO4溶液反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀；（或不準(zhǔn)確，Na2SO4和Na2CO3溶液都能和BaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀，由于反應(yīng)后的溶液中一定有硫酸鈉，所以無法證明是否有Na2CO3。） 氯化鋇溶液（或硝酸鋇溶液或氯化鈣溶液或硝酸鈣溶液） 兩種（或不同種）可能存在的物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生相同的現(xiàn)象。

【解析】

（1）氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應(yīng)，生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀和硫酸鈉。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4；小崗?fù)瑢W(xué)實(shí)驗(yàn)中是氯化鋇溶液和碳酸鈉溶液反應(yīng)，生成碳酸鋇的白色沉淀。所以小崗?fù)瑢W(xué)中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：無色溶液中出現(xiàn)白色沉淀；

（2）[猜想與假設(shè)]反應(yīng)后的溶液中一定含有Na2SO4、NaCl，可能含有未反應(yīng)完的NaOH、Na2CO3。由于傾倒過程中沒有出現(xiàn)明顯現(xiàn)象，所以不可能含有BaCl2。結(jié)合已有猜想，故猜想應(yīng)為Na2SO4、NaCl、NaOH；

張南猜想的理由是：張南實(shí)驗(yàn)中的氫氧化鈉和硫酸銅恰好完全反應(yīng)，生成氫氧化銅沉淀和可溶性硫酸鈉，小崗實(shí)驗(yàn)中的氯化鋇和碳酸鈉恰好完全反應(yīng)，生成碳酸鋇沉淀和可溶性氯化鈉，硫酸鈉和氯化鈉不反應(yīng)，所以二者的混合溶液中只有氯化鈉和硫酸鈉；

[實(shí)驗(yàn)探究1] 不準(zhǔn)確，若溶質(zhì)的成分是Na2SO4、NaCl、NaOH，加入的BaCl2溶液和Na2SO4溶液反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀；

[實(shí)驗(yàn)探究3]溶液一定含有Na2SO4、NaCl，無需檢驗(yàn)，只需要驗(yàn)證溶液中是否含有NaOH、Na2CO3。由于NaOH、Na2CO3都顯堿性，所以不能僅僅用無色酚酞溶液進(jìn)行檢驗(yàn)。應(yīng)先排除Na2CO3的干擾，再檢驗(yàn)是否含有NaOH。所以先向此溶液中滴加足量的氯化鋇溶液，出現(xiàn)了白色沉淀的現(xiàn)象（將硫酸鈉溶液和碳酸鈉溶液反應(yīng)完），溶液仍為紅色（說明溶液中含有氫氧化鈉），過濾，再向?yàn)V渣中加入足量稀鹽酸，觀察到了明顯現(xiàn)象（有氣泡產(chǎn)生，說明過濾出的濾渣中含有碳酸鋇，進(jìn)一步說明溶液中含有碳酸鈉），得出樣品含有Na2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3的結(jié)論；

[反思與結(jié)論] 通過實(shí)驗(yàn)探究1和實(shí)驗(yàn)探究2得出的經(jīng)驗(yàn)是:用化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證物質(zhì)的成分時(shí)，若所加試劑與一定存在的物質(zhì)和可能存在的物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生相同的現(xiàn)象或所加試劑與兩種（或不同種）可能存在的物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生相同的現(xiàn)象，不能驗(yàn)證溶質(zhì)的成分。