Question

【題目】實驗室常用的干燥劑“堿石灰”是CaO和NaOH固體的混合物。同學們為確認一瓶久置的“堿石灰”樣品的成分，進行如下實驗探究。

查閱資料：（1）Ca（OH）2、Na2CO3溶于水無明顯的溫度變化。

（2）CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓。

（3）CaCl2溶液呈中性。

（1）濾渣B中一定含有_____，產生該物質的化學方程式可能是___（寫出一個即可）。

（2）濾液C成分的探究。

（猜想）濾液C中的溶質可能為①NaOH；②Na2CO3；③NaOH和Ca（OH）2；④____。

（設計方案并進行實驗）甲、乙、丙同學分別設計如下方案并進行探究：

甲同學：取濾液C少許放入試管中，滴加足量的稀鹽酸，產生大量無色氣體，則濾液C中的溶質是Na2CO3。

乙同學：取濾液C少許放入試管中，滴加足量的無色酚酞，液體變成紅色，則濾液C中的溶質一定含有NaOH。

丙同學：取濾液C少許放入試管中，滴加Ca（OH）2溶液，有白色沉淀產生。向上層清液中滴加無色酚酞，無色酚酞變成紅色，則濾液C中的溶質是NaOH和Na2CO3。

（反思與評價）

丁同學認真分析上述三位同學的實驗，認為他們的結論均有不足之處，并且做出了正確的判斷。他認為濾液C中的溶質一定含有________，可能含有NaOH。為進一步確認濾液C中是否含NaOH，請你幫助他設計實驗進行驗證。

實驗操作	實驗現象	實驗結論及解釋
________	________	猜想④正確

（3）實驗過程中，同學們還發現向樣品中加入足量水溶解時放出大量的熱。綜合對濾液和濾渣成分的探究，下列對樣品成分的分析正確的是__________（填序號）。

① 樣品中一定含NaOH ② 樣品中一定含Na2CO3

③ 樣品中含NaOH、CaO中的一種或兩種

Answer 1

【答案】CaCO3 Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH NaOH和Na2CO3 Na2CO3 取少量濾液C于試管中，加入足量CaCl2溶液；過濾，在濾液中滴加無色酚酞試液 有白色沉淀生成，溶液由無色變成紅色 ②③

【解析】

（1）堿石灰變質后的可能會含有碳酸鈣和碳酸鈉等物質．從實驗方案中我們向濾渣中加入稀鹽酸產生了氣體，從而我們判斷該濾渣中含有碳酸鈣．碳酸鈣產生的原因有兩個可能：一個是CaO和水反應生成氫氧化鈣，然后氫氧化鈣再和空氣中二氧化碳反應生成碳酸鈣，另一個是CaO和水反應生成氫氧化鈣，然后和氫氧化鈉變質后產生的碳酸鈉反應生成的，所以濾渣B中一定含有CaCO3，產生該物質的化學方程式可能是：Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH；

[猜想]溶液C中溶質可能為：氫氧化鈉，或碳酸鈉，或氫氧化鈉和碳酸鈉，或氫氧化鈣和氫氧化鈉，所以猜想④是：NaOH和Na2CO3；

[反思與評價]綜合分析甲乙丙三位學生得出的結論，我們看出甲同學向濾液中加稀鹽酸產生氣泡，說明有碳酸鈉，丙同學向濾液中加入氫氧化鈣后產生沉淀說明存在著碳酸鈉，故我們可以得出的結論是濾液中一定存在著碳酸鈉；

要充分證明濾液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，我們要先驗證碳酸鈉的存在，然后在排除碳酸鈉干擾的條件下驗證氫氧化鈉的存在，而排除干擾最好就把碳酸鈉轉化成沉淀或者氣體，此時不能生成氫氧化鈉，故可以加入氯化鈣溶液，反應后過濾再加入酚酞試液；

（3）經過上面的分析，我們已經判斷出有碳酸鈉，而由題給條件可知溶解時放熱，而在與水接觸放出熱量的是氫氧化鈉，氧化鈣與水反應也會放出大量的熱。