Question

29、化学实验小组的同学将一定量的Ca（OH）₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，充分反应后过滤，得到无色滤液，他们对滤液的成分进行探究．
提出问题：滤液里可能含有哪些溶质呢？
猜想与假设：甲同学猜想可能含有NaOH和Ca（OH）₂；乙同学猜想可能含有NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂
丙同学猜想可能恰好完全反应只含NaOH；丁同学猜想可能含有 （1）

NaOH和Na₂CO₃

．
实验验证：（2）请你对甲同学的猜想，设计一个简单的实验加以证明．

实验步骤	实验现象	实验结论
		甲同学的猜想成立

反思与评价：（3）你认为甲、乙、丙同学的猜想都合理吗？哪位同学猜想是错误的，请分析原因是

乙同学的猜想不合理，因为Na₂CO₃与Ca（OH）₂要发生反应，不可能共存NaOH和Na₂CO₃或Ca（OH）₂

．若滤液中含有两种物质，则溶质的可能组成有（写化学式）

NaOH和Na₂CO₃

．
物质鉴别：（4）化学小组同学选用了两种不同类别的试剂进行实验，鉴别丁同学猜想，并得出结论--碳酸钠存在．请将鉴别的化学方程式填在下表中．

	化学方程式
试剂1
试剂2

Answer 1

分析：物质之间发生化学反应时，存在着一定的量的关系，即量的多少能直接影响物质之间是否恰好完全反应．本题中给出的一定量的Ca（OH）₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，并没有说明量的关系，因而存在三种情况：①恰好完全反应，药品无剩余，此时溶质仅有氢氧化钠；②碳酸钠量多，反应完有剩余，此时溶质有氢氧化钠和碳酸钠；③氢氧化钙量多，反应完有剩余，此时溶质有氢氧化钠和氢氧化钙．

解答：解：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃；↓两种物质如果是恰好完全反应，则溶质只能是NaOH，如果有物质过量，则还可能含有Na₂CO₃或Ca（OH）₂；，但是这两种物质只能有一种剩余，不可能同时剩余，Na₂CO₃或Ca（OH）₂；
（1）所以丁同学猜想的答案为：NaOH和Na₂CO₃
（2）甲同学猜想可能含有NaOH和Ca（OH）₂，要设计实验加以证明，只需要证明有Ca（OH）₂就可以了，而检验Ca（OH）₂所用试剂是二氧化碳，故本题答案为：

实验步骤	实验现象
取少量无色滤液倒入试管中，再通入二氧化碳	有白色沉淀产生

（3）【反思与评价】乙同学的猜想不合理，因为Na₂CO₃与Ca（OH）₂要发生反应，不可能共存NaOH和Na₂CO₃或Ca（OH）₂
（4）要鉴别丁同学猜想，并得出结论--碳酸钠存在，需要根据碳酸钠的性质选择试剂，且所选的试剂与碳酸钠发生化学反应得有明显的实验现象，例如产生沉淀或冒出气泡等，故本题答案为：

试剂1	Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH
试剂2	Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑

点评：本题综合考查了酸碱盐之间的复分解反应，以及量的关系导致物质剩余的猜测，属于难度较大的题目．要完成此类题目，需要熟练掌握酸碱盐的化学性质，以及相互之间发生的化学反应和所产生的实验现象．