Question

【题目】某化学活动小组的同学们做探究酸、碱、盐化学性质的实验。如图所示是张南和小岗两位同学的实验，请回答下列问题：

（1）张南同学实验中发生反应的化学方程式为①___________________，小岗同学实验中观察到的实验现象是②_______。

（2）实验结束后，同学们将张南和小岗两位同学实验后的两支试管的溶液倒入同一个烧杯中，倾倒过程中没有出现明显现象，张南和小岗两位同学想探究此烧杯中溶液溶质的成 分，并进行如下探究活动：

（提出问题）烧杯中溶液的溶质成分是什么？

（猜想与假设）

张南同学猜想溶质成分是Na2SO4、NaCl

小岗同学猜想溶质成分是Na2SO4、NaCl、Na2CO3

小棒同学猜想的溶质成分是Na2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3

你的猜想是①______。

张南猜想的理由是②__________________。

（实验探究1）小岗同学为了验证自己的猜想，取烧杯中溶液样品（以下简称“样品”）少许于试管中，向试管中滴加足量的BaCl2溶液，出现了白色沉淀的现象。他由此得出自己猜想正确的结论。请对小岗同学由实验现象得出的结论进行评价③______。

（实验探究2）小棒同学为了验证自己的猜想，取样品少许于试管中，向试管中滴加无色酚 酞溶液，溶液由无色变为红色,他由此得出自己猜想正确的结论。

（评价与交流）张南和小岗两位同学经过讨论，觉得小棒同学选择试剂不正确，即不能得出 正确的结论。

张南、小岗、小棒三位同学经过讨论，决定进行另一项验证实验，实验由张南操作。

（实验探究3）张南同学取小棒同学实验后的溶液少许于试管中，先向此溶液中滴加足量的④________(填化学试剂），出现了白色沉淀的现象,溶液仍为红色，过滤，再向滤渣中加入足量稀盐酸，观察到了明显现象，得出样品含有Na2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3的结论。

（反思与结论）通过实验探究1和实验探究2得出的经验是:用化学实验的方法验证物质的成分时，若所加试剂与一定存在的物质和可能存在的物质反应产生相同的现象或所加试剂与⑤______，不能验证溶质的成分。

Answer 1

【答案】2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4； 无色溶液中出现白色沉淀； Na2SO4、NaCl、NaOH； 张南实验中的氢氧化钠和硫酸铜恰好完全反应，生成氢氧化铜沉淀和可溶性硫酸钠，小岗实验中的氯化钡和碳酸钠恰好完全反应，生成碳酸钡沉淀和可溶性氯化钠，硫酸钠和氯化钠不反应，所以二者的混合溶液中只有氯化钠和硫酸钠； 不准确，若溶质的成分是Na2SO4、NaCl、NaOH，加入的BaCl2溶液和Na2SO4溶液反应也会产生白色沉淀；（或不准确，Na2SO4和Na2CO3溶液都能和BaCl2溶液反应生成白色沉淀，由于反应后的溶液中一定有硫酸钠，所以无法证明是否有Na2CO3。） 氯化钡溶液（或硝酸钡溶液或氯化钙溶液或硝酸钙溶液） 两种（或不同种）可能存在的物质反应，产生相同的现象。

【解析】

（1）氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应，生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠。反应的化学方程式为：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4；小岗同学实验中是氯化钡溶液和碳酸钠溶液反应，生成碳酸钡的白色沉淀。所以小岗同学中观察到的实验现象是：无色溶液中出现白色沉淀；

（2）[猜想与假设]反应后的溶液中一定含有Na2SO4、NaCl，可能含有未反应完的NaOH、Na2CO3。由于倾倒过程中没有出现明显现象，所以不可能含有BaCl2。结合已有猜想，故猜想应为Na2SO4、NaCl、NaOH；

张南猜想的理由是：张南实验中的氢氧化钠和硫酸铜恰好完全反应，生成氢氧化铜沉淀和可溶性硫酸钠，小岗实验中的氯化钡和碳酸钠恰好完全反应，生成碳酸钡沉淀和可溶性氯化钠，硫酸钠和氯化钠不反应，所以二者的混合溶液中只有氯化钠和硫酸钠；

[实验探究1] 不准确，若溶质的成分是Na2SO4、NaCl、NaOH，加入的BaCl2溶液和Na2SO4溶液反应也会产生白色沉淀；

[实验探究3]溶液一定含有Na2SO4、NaCl，无需检验，只需要验证溶液中是否含有NaOH、Na2CO3。由于NaOH、Na2CO3都显碱性，所以不能仅仅用无色酚酞溶液进行检验。应先排除Na2CO3的干扰，再检验是否含有NaOH。所以先向此溶液中滴加足量的氯化钡溶液，出现了白色沉淀的现象（将硫酸钠溶液和碳酸钠溶液反应完），溶液仍为红色（说明溶液中含有氢氧化钠），过滤，再向滤渣中加入足量稀盐酸，观察到了明显现象（有气泡产生，说明过滤出的滤渣中含有碳酸钡，进一步说明溶液中含有碳酸钠），得出样品含有Na2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3的结论；

[反思与结论] 通过实验探究1和实验探究2得出的经验是:用化学实验的方法验证物质的成分时，若所加试剂与一定存在的物质和可能存在的物质反应产生相同的现象或所加试剂与两种（或不同种）可能存在的物质反应，产生相同的现象，不能验证溶质的成分。