Question

小明和小刚两位同学在学完酸的化学性质后，做了如图酸碱中和的反应实验：
实验结束后，小明、小刚依次将废液缓缓倒入同一洁净的废液缸中，请你和他们一起进行下面的讨论：
【讨论1】小明做实验时没有观察到明显现象，于是对澄清石灰水与稀盐酸是否发生反应表示怀疑，但小刚认为，小明实验时向澄清石灰水中应先滴几滴酚酞试液，再逐滴滴加稀盐酸，当观察到（1）

 

时，就可以说明二者能发生反应．
【讨论2】小刚做实验时发现开始没有明显现象，后来有气泡产生，他判断实验使用的氢氧化钠溶液已经部分变质，写出氢氧化钠溶液变质的化学方程式：（2）

 

．
当小刚沿废液缸内壁缓慢倾倒废液时，观察到废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，经过讨论确定，小刚、小明两位同学试管中废液含有的溶质分别是（3）

 

、（4）

 

（均写化学式），才能出现上述现象．
为了科学处理实验后产生的废液，两位同学决定对废液缸中最终废液溶质的成分进行探究．
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】小明做出猜想①：废液中含有NaCl、CaCl₂两种溶质．
小刚做出猜想②：废液中含有NaCl、Na₂CO₃两种溶质． 
【活动与探究】
小明实验：取少量废液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液，无明显现象．
得出结论：猜想①不成立，则猜想②成立．
小刚实验：取少量废液于试管中，向其中滴加稀盐酸，产生气泡．
得出结论：猜想②成立，则猜想①不成立．
若取少量废液于试管中，向其中滴加（5）

 

溶液，出现白色沉淀，也能得出和小刚同样的结论．
【反思与评价】请对小明由实验现象得出的结论给予评价（6）

 

．
【表达与交流】两位同学确认了最终废液中溶质的成分，你认为处理该废液的方法是（7）

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,酸的化学性质,碱的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）根据碱能使酚酞变红色进行分析；
（2）根据氢氧化钠会与空气中的二氧化碳生成碳酸钠进行分析；
（3）（4）根据反应物，废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，说明液体中有酸和碳酸根及钙离子进行分析；
（5）根据碳酸根离子会与钙离子生成碳酸钙沉淀进行分析；
（6）根据溶液中只含有氯化钠时，也不会出现沉淀进行分析；
（7）根据废液中的成分进行分析．

解答：解：（1）酚酞溶液遇碱性溶液会变红，而在中性或酸性溶液中显示无色，所以当观察到红色褪去时，就可以说明二者能发生反应；
（2）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）（4）废液缸中先有气泡产生，然后又出现了白色沉淀，通过反应可知：①盐酸和氢氧化钙溶液生成氯化钙和水，②盐酸和碳酸钠生成氯化钠和水和二氧化碳，另外还应考虑盐酸和碳酸钠过量，所以小刚、小明两位同学试管中废液含有的溶质分别是
：Na₂CO₃、NaCl，HCl、CaCl₂；
（5）加入某种溶液后，生成了白色沉淀，证明了小刚的猜想，是实质是证明了溶液中含有碳酸钠，所以可以滴加氯化钙溶液；
（6）溶液中只含有氯化钠时，取少量废液于试管中，向其中滴加碳酸钠溶液，也无明显现象，所以小明得出的结论错误，溶液中也可能是只含有氯化钠；
（7）通过推导，确定溶液的成分是氯化钠和碳酸钠，可以加入适量的盐酸，将碳酸钠转化成氯化钠，最后回收氯化钠．
故答案为：（1）红色褪去；
（2）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）Na₂CO₃、NaCl，
（4）HCl、CaCl₂；
（5）CaCl₂；
（6）小明得出结论错误，溶液中也可能是只含有氯化钠；
（7）加入适量的盐酸．

点评：本题主要考查化学实验方案的设计与评价，根据物质的性质和物质间的反应规律，学会运用猜想与事实验证的方法和技巧处理实验问题．