Question

2．同学，们用Na₂CO₃溶液和浓HCl来研究简易灭火器的反应原理时，对废液的成分进行探究．
【推理假设】上述两种物质发生反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，由此推测出废液中一定有NaCl，可能有Na₂CO₃或盐酸．
【实验探究】
（1）确定废液中是否含有盐酸：
①选择试剂：根据盐酸的化学性质，同学们选用了如图甲所示的五种物质，其中物质X是酸碱指示剂中的石蕊溶液．
②实验验证：某同学向废液中加入少量的镁粉，观察到无气泡产生，确定废液中一定没有盐酸．
（2）确定废液中是否含有Na₂CO₃：某同学选用pH试纸测出废液的pH=l0，确定废液中一定含有Na₂CO₃．
（3）处理废液，回收利用：欲从废液中得到纯净的NaCl，请完成如下实验方案设计．

方案	加入试剂	分离方法	方案评价
一	适量Ca（NO3）2溶液	过滤、蒸发结晶	不可行，理由是：引进新杂质
二	稍过量的盐酸	蒸发结晶	可行

（4）拓展运用：
按图乙方案分离BaCl₂和NaCl的固体混合物时，X溶液中溶质是Na₂CO₃．

Answer 1

分析 [推理假设]根据碳酸钠与盐酸反应的实质写出其反应的化学方程式；
[实验探究]
（1）①判定废液中是否含盐酸所取用的酸碱指示剂不能用酚酞试剂，因酸不能使无色的酚酞变色；②明确镁和盐酸反应出现的现象；
（2）测定溶液的酸碱性的最简单方法用pH试纸；
（3）根据化学上除杂质原则分析实验方案设计，即除去原杂质不能添加新的杂质．
（4）根据该物质和氯化钡反应产生沉淀，且不能引进新的杂质，生成氯化钠考虑．

解答 解：[推理假设]反应物是碳酸钠和盐酸，生成物是氯化钠、水和二氧化碳，用观察法配平，二氧化碳后面标上上升符号，所以反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
[实验探究]
（1）①判定废液中是否含盐酸所取用的酸碱指示剂不能用酚酞试剂，因酸不能使无色的酚酞变色，故取用石蕊试液，酸能使石蕊试液变红色；
②镁和盐酸反应出现的现象是产生大量气泡，如没气泡产生则证明废液中一定没有盐酸；
（2）测定溶液的酸碱性的最简单方法用pH试纸（也可使用pH计）；
（3）根据化学上除杂质原则分析实验方案设计，即除去原杂质不能添加新的杂质，因而处理废液，回收利用废液中得到纯净的NaCl时，如加适量Ca（NO₃）₂溶液，虽然除去了碳酸钠，但却引进新杂质NaNO₃；如加入过量的稀盐酸蒸发结晶后可得到纯净的氯化钠．
（4）碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，既除去了氯化钡，还没有引入新的杂质．
故答案为：
[推理假设]Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
[实验探究]（1）①石蕊；②无气泡产生（或无现象或无变化）；（3）

方案	加入试剂	分离方法	方案评价
			引进新杂质（或有NaNO3，生成或引进NO3-）
	盐酸（或稀HCl或HCl）	蒸发结晶

（4）拓展运用：Na₂CO₃．

点评 此题考查探究酸的性质及书写有关化学方程式，题型设计科学合理，能很好的培养学生对酸的知识系统化，不再机械记忆，囫囵吞枣的记忆酸碱盐的知识点．