Question

在学习盐的性质时，某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M（如图）进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液．同学们对该实验进行了以下系列研究：
探究一　 M溶液中的溶质是什么？
（1）【提出猜想】该组同学认为M溶液的溶质有两种可能：①是

 

，②是CaCl₂．
【收集资料】CaCl₂水溶液呈中性．
（2）【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量M溶液于试管中，向其中滴加   溶液	溶液变为红色	猜想①正确，碳酸钠与M反应的化学方程式为

后来同学们认为，也可以用pH试纸确定M溶液中的溶质，实验方法是

 

．实验结果M溶液的pH值

 

7．．
探究二 过滤后澄清滤液中会有哪些溶质？
（3）【提出猜想】甲同学的猜想是：NaOH和Na₂CO₃；乙同学的猜想是：NaOH；丙同学的猜想是

 

．
（4）【实验验证】甲同学取少量滤液倒入足量的试剂A：

 

，有大量气泡产生，证明了自己的猜想是正确的．丁同学为了证明甲的结论是正确的，再取滤液少量滴加了同一瓶的A试剂几滴，却没有明显现象．
（5）【解释与结论】大家通过分析，找出了丁同学实验时没有明显现象的原因，其原因是

 

．经过同学们的共同努力，大家终于得出甲同学的猜想是正确的．
（6）【拓展与交流】大家认为向少量的滤液中加入与A试剂不同类别的试剂

 

也可以验证甲同学的猜想是正确的．经过实验证明此方案是合理的．

Answer 1

考点：缺失标签的药品成分的探究,碱的化学性质,溶液的酸碱性与pH值的关系,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：探究一 （1）根据碳酸钠的性质和部分标签的内容进行猜想；
（2）根据氢氧化钙或氯化钙溶液的酸碱性分析设计实验，根据反应写出反应的方程式；
探究二（3）根据碳酸钠与氢氧化钙的反应及反应物的量分析猜想；
（4）根据氢氧化钠、碳酸钠能与盐酸反应分析实验的结论；
（5）根据盐酸优先与氢氧化钠，后与碳酸钠分析；
（6）根据碳酸钠与氯化钙的反应分析．

解答：解：探究一 （1）有标签可知，溶液为钙的化合物溶液，能与碳酸钠的反应可能是氢氧化钙或氯化钙；
（2）由于氢氧化钙溶液显碱性，氯化钙溶液呈中性，所以，设计实验如下；

实验操作	实验现象	实验结论
取少量M溶液于试管中，向其中滴加酚酞	溶液变红	猜想①正确，碳酸钠与其反应的化学方程式为：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH

由于氢氧化钙溶液显碱性，氯化钙溶液呈中性，也可用pH试纸确定溶液中的溶质，将M溶液滴在pH试纸上，然后与标准比色卡对比，确定pH值，由于猜想①正确，pH大于7．
探究二（3）由于碳酸钠与氢氧化钙反应反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠，由于反应的量不同，所以，过滤后澄清滤液中会有的溶质可能是NaOH和Na₂CO₃或NaOH和Ca（OH）₂ 或NaOH；
（4）由于足量盐酸与溶液中氢氧化钠反应后，与溶液中有碳酸钠反应产生气体．所以，甲的假设正确；
（5）由于溶液中氢氧化钠能与加入的少量盐酸反应，即使溶液中有碳酸钠也可能不产生气体．所以，他的实验没有明显的现象；
由于碳酸钠与氯化钙的反应生成沉淀、氢氧化钙与碳酸钠的反应生沉淀，所以，设计实验如下：
（6）验证甲同学的猜想是正确的，也就是要验证碳酸根离子的存在，我们开可以通过将其转化为沉淀来验证，所以可以加入CaCl₂溶液或Ca（OH）₂溶液、BaCl₂溶液、Ba Ca（O H）₂溶液等．
故答案为：（9分）
（1）①氢氧化钙
（2）

实验操作	实验现象	实验结论
取少量M溶液于试管中，向其中滴加酚酞	溶液变红	猜想①正确，碳酸钠与其反应的化学方程式为：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH

将M溶液滴在pH试纸上，然后与标准比色卡对比，确定pH值；＞
（3）NaOH和Ca（OH）₂（4）稀盐酸（或稀硫酸）
（5）丁同学滴加的盐酸量很少（或：若加入的稀盐酸过少，稀盐酸就全被氢氧化钠所消耗，就不会看到有气泡冒出，无法证明碳酸钠的存在；或盐酸与碳酸钠反应生成少量的二氧化碳被氢氧化钠吸收等合理即可）
（6）CaCl₂溶液【或Ca（OH）₂溶液、BaCl₂溶液、Ba Ca（O H）₂溶液等】（答案不唯一，只要合理即可得分）

点评：本考点探究了物质的组成成分，解答本题关键是在分析过滤后溶液中溶质成分时不仅要看生成物中溶质，还要看反应物是否有剩余，检验钙离子可以用碳酸根离子来考虑，检验碳酸根离子，可以用钙离子检验．本考点主要出现在实验题中．