Question

事先向盛有氢氧化钠溶液的烧杯滴加几滴酚酞溶液，然后倒入稀盐酸，观察到红色消失．有同学问盐酸与氢氧化钠溶液是否恰好反应呢？
（1）我们认为有三种可能：
①恰好反应，生成后溶液中只有NaCl；
②HCl过量，生成后溶液中除NaCl外，还有HCl；
③NaOH过量，生成后溶液中除NaCl外，还有NaOH；
你认为首先排除

 

，理由是

 

．
（2）对于剩下两种假设中，有同学说只要证明其中是否含有

 

就可以了，请你设计两个实验方案，填写下表：

实验方法	可能观察到的现象	结论
方案1：
方案2：

20．小宁和小明同学学习完酸、碱、盐后发现：碱溶液能使酚酞试液变红，Na₂CO₃溶液也能使酚酞试液变红．碱溶液使酚酞试液变红，是因为碱在水中解离出OH^-，那么Na₂CO₃溶液中究竟是哪种粒子使酚酞试液变红呢？小宁设计了如图三个实验，请你、小宁和小明一起探究并完成下列问题：
（1）Na₂CO₃属于

 

（填“酸”、“碱”、“盐”）；
（2）实验Ⅰ的目的是为了

 

；
（3）实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是探究水分子是否能使酚酞试液变红，小明同学认为实验Ⅱ没必要做，你认为小明的理由是

 

；
（4）实验Ⅲ滴入Na₂CO₃溶液，震荡，酚酞试液变红，向变红后的溶液中再逐滴滴加过量的CaCl₂溶液后，震荡，红色逐渐消失，同时还观察到生成了

 

（提示：CaCl₂溶液呈中性，CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl）．由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出结论：溶液中的CO₃^2-以使酚酞试液变红；
（5）小明同学在和老师交流上述结论时，老师说：“其实Na₂CO₃溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液中存在OH^-．”你认为Na₂CO₃溶液中存在OH^-的原因是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,酸的化学性质,碱的化学性质,中和反应及其应用,盐的化学性质,常见的氧化物、酸、碱和盐的判别,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）根据氢氧化钠溶液能使酚酞试液变成红色分析；
（2）根据盐酸的性质分析设计实验进行验证．
20．（1）根据Na₂CO₃的组成分析类别；
（2）氯化钠中含有钠离子，可以探究钠离子能否使酚酞变色；
（3）酚酞试液中就有水分子或氯化钠溶液中含有大量水分子，所以实验Ⅱ没有必要做；
（4）主要从碳酸钠溶液和氯化钙溶液的反应可以得出，碳酸根离子减少，使红色逐渐消失；
（5）氢氧根离子能够使酚酞变红，所以可以判断在碳酸钠溶液中存在氢氧根离子．

解答：解：（1）由于氢氧化钠溶液能使酚酞试液变成红色．所以猜想③不成立；
（2）由于盐酸能是紫色的石蕊试液变成红色、能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体、能与锌粒反应生成气体等，所以实验如下：（3）以下方法任写一种均可：

实验操作	实验现象	实验结论
取样，滴加紫色石蕊试液	试液不变红	恰好中和
取样，滴加紫色石蕊试液	试液变红	盐酸过量
取样，滴加碳酸钠溶液	无气泡产生	恰好中和
取样，滴加碳酸钠溶液	有气泡产生	盐酸过量
取样，加入锌粒等活泼金属	无气泡产生	恰好中和
取样，加入锌粒等泼泼金属	有气泡产生	盐酸过量

20．（1）碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成，所以属于盐；
（2）向氯化钠溶液中加酚酞不变色，说明氯化钠溶液中的粒子都不能使酚酞变红，即钠离子不能使酚酞变色；
（3）氯化钠溶液中含有大量水分子，在实验Ⅰ中得到验证，所以实验Ⅱ的探究是多余的；
（4）碳酸钠溶液和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，所以现象为产生了白色沉淀；
（5）我们知道只有氢氧根离子才能使酚酞变红，所以由碳酸钠溶液能使酚酞溶液变红，可以判断溶液中存在氢氧根离子，Na₂CO₃溶液中存在OH^-的原因可能是CO₃^2-与H₂O发生反应产生了OH^-；
故答案为：（1）③，NaOH溶液能使酚酞试液变成红色；（2）见上表；20．（1）盐；（2）探究Na⁺是否能使酚酞试液变红；（3）酚酞试液中就有水分子（或氯化钠溶液中含有水分子）；（4）白色沉淀； （5）CO₃^2-与H₂O发生反应产生OH^-．

点评：本题考查了学生对所提供信息进行处理和利用微粒性质的差异进行实验设计的能力，要求较高．要熟悉对照实验的设计思路和方法．