Question

（2011?衡陽）在學習碳酸鈉的性質的課堂上，老師在碳酸鈉溶液中加入一定量的澄清石灰水產生白色沉淀，在濾出沉淀后的濾液，引導同學們對濾液中溶質的成分進行探究．同學們通過討論認為溶質是NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂中的一種或兩種，其可能情況有三種：①NaOH；②NaOH和Na₂CO₃；③______．
小偉同學設計了下列實驗方案，請你幫助完成．

實    驗    步    驟	可能出現的實驗現象	實驗結論
（1）取少量濾液于試管中，加入碳酸鈉溶液	產生______	假設③成立
（2）取少量濾液于試管中，加入足量稀鹽酸	放出無色氣體	假設______ 成立
（3）取少量濾液于試管中，加入碳酸鈉溶液或足量稀鹽酸	沒有明顯現象	假設______  成立

小強根據小偉設計的實驗方案，在濾液中加入足量稀鹽酸，觀察到有大量氣泡產生，產生該現象化學方程式為______．因此他得出的結論是只有假設______ 成立，該假設成立說明教師做的實驗是______（選填“恰好完全反應”、“Ca（OH）₂過量”或“Na₂CO₃過量”）

Answer 1

【答案】分析：碳酸鈉溶液與澄清石灰水反應會出現三種情況：其一，兩溶液恰好完全反應，反應后的溶液中只含有氫氧化鈉；其二，碳酸鈉溶液過量，反應后的溶液中除生成的氫氧化鈉外還含有未反應的碳酸鈉；其三，澄清石灰水過量，反應后的溶液中除生成的氫氧化鈉外還含有未反應的氫氧化鈣；
可采取向濾液樣品中滴加碳酸鈉溶液或澄清石灰水的方法，檢驗反應后溶液中是否含有澄清石灰水或碳酸鈉；或根據碳酸鈉、氫氧化鈣的性質，選取稀鹽酸利用碳酸鈉能與稀鹽酸反應放出二氧化碳進行檢驗．
解答：解：碳酸鈉溶液與澄清石灰水可能恰好完全反應，形成氫氧化鈉溶液；或者碳酸鈉溶液過量，形成氫氧化鈉與碳酸鈉的混合溶液；或者澄清石灰水過量，形成氫氧化鈉與氫氧化鈣的混合溶液；故第③種猜想為：NaOH和Ca（OH）₂；
（1）取過濾后的濾液，分別繼續滴加碳酸鈉溶液或澄清石灰水，如果除氫氧化鈉外還含有氫氧化鈣或碳酸鈉，則會有白色沉淀出現；
（2）采取在濾液中加入鹽酸，有氣泡產生，說明濾液中含有碳酸鈉，則猜想②成立；
（3）取過濾后的濾液，分別繼續滴加碳酸鈉溶液或澄清石灰水，如果沒有出現白色沉淀，說明恰好完全反應，則猜想①成立；
在濾液中加入足量稀鹽酸，觀察到有大量氣泡產生，說明濾液中含有碳酸鈉，碳酸與鹽酸反應放出二氧化碳，化學方程式為Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；因此反應后的溶液為NaOH和Na₂CO₃的混合溶液，猜想②正確；說明所加入澄清石灰水量不足，碳酸鈉過量；
故答案為：③NaOH和Ca（OH）₂；
（1）白色沉淀；
（2）②；
（3）①；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；②；Na₂CO₃過量．
點評：根據反應物的過量情況，反應會出現多種結果，據此對反應后的生成物的可能組成進行猜想．