Question

2．“碱石灰”是实验室常用的干燥剂，同学们为确认一瓶久置的“碱石灰”（可能已部分变质或全部变质）样品的成分，进行如下探究
【提出问题】实验室中久置的碱石灰样品的成分是什么？
【进行猜想】
久置的碱石灰样品中可能含有CaO、NaOH、Na₂CO₃、
Ca（OH）₂、CaCO₃等成分．样品中可能含有Ca（OH）₂或Na₂CO₃，用化学方程式表示其中一种物质可能含有的原因CaO+H₂O═Ca（OH）₂．
【探究过程】

试回答下列问题：
（1）操作①的名称是过滤，溶液C中一定含有的阴离子是OH^-、Cl^-
（2）溶液A中加入CaCl₂溶液后产生固体，该反应的方程式为Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓．
（3）向溶液A中加入CaCl₂溶液后，证明CaCl₂溶液过量的方法是取溶液C于试管中滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成，说明CaCl₂溶液已过量．
【实验反思】依据上述实验操作过程及现象，综合对滤液和固体成分的探究，下列对样品成分的分析正确的是②③（填序号）．
①样品中一定含NaOH　
②样品中一定含Na₂CO₃
③样品中含NaOH、CaO中的一种或两种．

Answer 1

分析 【进行猜想】根据碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，氧化钙和水生成氢氧化钙，氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠进行分析；
【实验过程】（1）根据过滤的使用范围就是把不溶性固体和液体分离，溶液A中加入过量的氯化钙溶液后，得到的溶液C能使酚酞变红色，酚酞遇碱碱性溶液变红进行分析；
（2）根据碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠进行分析；
（3）根据检验物质一般选用生成沉淀或者气体的反应，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠进行分析；
【实验结论】根据流程图分析，判断哪些是肯定存在，哪些是可能存在的．

解答 解：【进行猜想】碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，氧化钙和水生成氢氧化钙，氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠，化学方程式为：CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
【实验过程】（1）将浊液分离成固体B和溶液C，不溶性固体和液体分离符合过滤的使用范围；根据酸碱指示剂的变色范围可知，碱性物质能使酚酞试液变成红色，而碱的共同特征是都含有 OH^-，但是溶液C是溶液A和过量的氯化钙反应得到的，所以溶液C中一定含有的阴离子是：OH^-、Cl^-；
（2）根据物质的组成可知，只有碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，化学方程式为为：Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓；
（3）检验物质一般选用生成沉淀或者气体的反应，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠．故答案为：取溶液C于试管中滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成，说明CaCl₂溶液已过量；
【实验结论】样品溶于水后，烧杯内壁发热，说明有氧化钙或者是氢氧化钠，氧化钙和水反应放出较多热量，氢氧化钠是溶解放热；过滤得到固体B，说明B是碳酸钙，这个碳酸钙可能是氧化钙与二氧化碳反应的结果，也包含氢氧化钠变质后的碳酸钠与氢氧化钙反应的结果；溶液A中加入氯化钙生成碳酸钙沉淀，说明含有碳酸钠；由于加入了过量的氯化钙溶液，所以在溶液C中无碳酸钠剩余，当酚酞呈现红色时说明有碱性物质存在，由于碳酸钠和氢氧化钙不能共存，所以A中无氢氧化钙溶液，所以C处只能是氢氧化钠存在．氢氧化钠可能是原有的，也可能是样品中含有Ca（OH）₂或CaO与样品中的Na₂CO₃生成的，所以样品中的NaOH不是一定含有的，则原混合物中一定含有碳酸钠，可能含有氢氧化钠．
故选：②③．
故答案为：【进行猜想】CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
【实验过程】（1）过滤，OH^-、Cl^-；
（2）Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓；
（3）取溶液C于试管中滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成，说明CaCl₂溶液已过量；
【实验结论】②③．

点评 做题时要前后对照，因果要清楚，酚酞变红的因素较多，比如氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钙等．