Question

某化工厂用石灰石（杂质不溶于水，也不参加反应）、纯碱和水等原料来制烧碱溶液，再经过滤、蒸发等步骤制取固体烧碱．某化学兴趣小组要分析该化工厂仓库中放置一段时间后的固体烧碱样品成分，他们对烧碱样品的成分进行了如下猜测：
猜想：猜想一：该样品的成分可能只有氢氧化钠；
（1）猜想二：该样品中除了氢氧化钠外，还可能含有碳酸钠．支持这种猜测的依据是（用化学方程式表示）
①    ②    ．
猜想三：该样品中除了氢氧化钠外，还可能有氢氧化钙和碳酸钙．
猜想四：该样品中除了氢氧化钠外，还可能有氢氧化钙和碳酸钠
（2）实验与验证：他们设计实验进行探究，首先验证猜想一．进行的实验是：取少量固体样品配制成溶液，将少量溶液加入试管中，滴入酚酞，观察到试液变红．由此得出的结论是该样品只有氢氧化钠．他们又反思实验过程，觉得结论不正确，理由是    ．
（3）他们验证猜想二，请你帮助完成实验表格．

实验步骤	现象	结论
取少量固体样品溶于水中，溶液澄清	-----------------------------------	---------------------------------------
①_______________ ②_______________	①_______________ ②_______________	①溶液中有碳酸钠 ②溶液中有氢氧化钠

（4）反思与评价通过验证猜想二中的实验，他们认为猜想三和猜想四都不能成立．请你分析理由
    ．

Answer 1

【答案】分析：放置一段时间的烧碱可能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，生成的碳酸钠可以与酸反应生成二氧化碳气体，碳酸钠的水溶液呈碱性，能使酚酞变红，要验证样品中含有碳酸钠和氢氧化钠，可以依据这两种物质的不同性质加以证明．
解答：解：（1）氢氧化钠可以与二氧化碳反应生成碳酸钠，要证明碳酸钠的存在，可以依据碳酸盐的检验方法加以验证，所以本题答案为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
（2）碳酸钠的水溶液呈碱性，能使酚酞变红，所以仅仅根据溶液变红不能得出样品仅含氢氧化钠的结论，所以本题答案为：碳酸钠溶液呈碱性，也能使酚酞试液变红；
（3）要验证样品中含有碳酸钠和氢氧化钠，需根据这两种物质的不同性质加以检验，所以本题答案为：

实验步骤	现象	结论
①向溶液中加入过量的氯化钙溶液 ②向上层清液滴入酚酞试液	①产生白色沉淀 ②酚酞变红

（4）取固体溶于水，得到澄清溶液，而猜想三中的碳酸钙不溶于水，猜想四中的氢氧化钙可以和碳酸钠反应生成不溶于水的碳酸钙，所以猜想三和四都不正确，所以本题答案为：固体样品溶于水得到的是澄清溶液．
点评：本题考查了碳酸盐的检验以及设计实验证明氢氧化钠和碳酸钠的存在，完成此题要根据碳酸钠和氢氧化钠的不同性质加以证明．