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【题目】实验室有一包白色粉末A,经分析由Na2CO3、NaHCO3、CaCO3中的一种、两种或三种组成。小明为确定其成分进行了如下探究:

(提出假设)白色粉末A的成分可能是

假设1:Na2CO3和NaHCO3;

假设2:CaCO3和Na2CO3;

假设3:CaCO3、Na2CO3和NaHCO3

白色粉末的组成还有___________种可能。

(查阅资料)小明收集了以下一些可能用到的相关资料

(资料1)向碳酸钠溶液中滴加酚酞试液溶液显红色,向碳酸氢钠溶液中滴加酚酞试液溶液显粉红色。

(资料2)碳酸氢钠能与碱溶液反应。如NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O

(资料3)部分酸、碱、盐的溶解性表(20℃)

说明:“溶”表示那种物质可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水,“挥”表示挥发性

(实验设计)小明依据查阅的有关资料设计了如下实验方案,请完成下面的表格.

实验步骤

实验操作

实验现象

实验结论

一

向A的试样中加入足量的水

①A的试样全部溶解

A不可能含CaCO3

②A的试样部分溶解

A是CaCO3和Na2CO3

或 ____________

或CaCO3、Na2CO3和NaHCO3

③A的试样全都不溶

A是CaCO3

二

若A的试样部分溶解则向其滤液中先加入过量试剂X________(填X的化学式),再加入无色酚酞

④溶液变粉红色

A是NaHCO3和CaCO3

⑤产生白色沉淀,溶液不变色

A是CaCO3和Na2CO3

⑥ _________________

A是CaCO3、Na2CO3和NaHCO3

(实验结论)小明通过实施上述实验方案最终确定了A的成分。

(评价反思)实验结束后,小明对整个实验设计和过程进行了反思,你认为下列反思正确的是__________________。

A.在“实验步骤二”中也可以用Ca(OH)2来代替X确定A的成分

B.该实验方案不够完整,若A试样全都溶解时,并未设计方案进行进一步确定A的成分

C.为节约药品,在“实验步骤二”中X可以取少量,不会影响实验结论

【答案】4CaCO3、NaHCO3BaCl2(或CaCl2或Ba(NO3)2或Ca(NO3)2)产生白色沉淀,溶液变成粉红色B

【解析】

(1)提出假设:根据实验室有一包白色粉末A,经分析由Na2CO3、NaHCO3、CaCO3中的一种、两种或三种组成,总共有7种可能情况,猜想中已经给出3种假设,故剩余4种可能。

(2)实验设计:

步骤一:根据试样部分溶解,A中必有碳酸钙,可能还有碳酸氢钠,故填CaCO3、NaHCO3。

步骤二:根据⑤产生白色沉淀,溶液不变色可知,步骤二是要检验碳酸根离子是否存在,故需要向滤液中加入含有钙离子或者钡离子的溶液,故X的化学式为BaCl2或CaCl2或Ba(NO3)2或Ca(NO3)2;根据实验结论A是CaCO3、Na2CO3和NaHCO3可知,滤液中还会剩余碳酸氢钠,故现象为产生白色沉淀,溶液变成粉红色。

(3)评价反思:A、根据资料3可知,氢氧化钙为微溶物,故白色沉淀可能是氢氧化钙没有完全溶解,影响实验判断,故替换为氢氧化钙不合理;B、试样全部溶解只能说明没有碳酸钙,但是碳酸钠和碳酸氢钠不明确,因此需要进一步探究,合理;C、若X少量,不能将碳酸根全部反应,若碳酸根有剩余,也会使酚酞变色,影响实验结论,故不合理。故本题选B。

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