Question

【題目】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，再濾出沉淀，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。


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，產生該現象的化學方程式為。因此他得出的結論是只有假設成立，該假設成立說明老師做的實驗是【選填“恰好完全反應”“Ca(OH)2過量”或“Na2CO3過量”】。

Answer 1

【答案】NaOH和 Ca(OH)2；②；①；Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O；②；Na2CO3過量
【解析】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。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；
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；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；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：NaOH和 Ca(OH)2；②；①；Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O；②；Na2CO3過量
碳酸鈉與氫氧化鈣的反應有三種情況：恰好完全反應是生成碳酸鈣和氫氧化鈉，當碳酸鈉過量時，溶質除了氫氧化鈉還有未反應的碳酸鈉，當氫氧化鈣過量時，溶質為氫氧化鈉和氫氧化鈣，因此可采用向溶液中加碳酸鈉或氫氧化鈣的方法檢測是否含有氫氧化鈣或碳酸鈉，根據碳酸鈉和氫氧化鈣的性質，利用稀鹽酸進行檢驗