Question

在学习碳酸钠的性质的课堂上，老师在碳酸钠溶液中加入一定量的澄清石灰水产生白色沉淀，在滤出沉淀后的滤液，引导同学们对滤液中溶质的成分进行探究．同学们通过讨论认为溶质是NaOH、Na₂CO₃、Ca(OH)₂中的一种或两种，其可能情况有三种：①NaOH；②NaOH和Na₂CO₃；③　  　。
小伟同学设计了下列实验方案，请你帮助完成．

实   验   步   骤	可能出现的实验现象	实验结论
（1）取少量滤液于试管中，加入碳酸钠溶液	产生	假设③成立
（2）取少量滤液于试管中，加入足量稀盐酸	放出无色气体	假设　　 成立
（3）取少量滤液于试管中，加入碳酸钠溶液或足量稀盐酸	没有明显现象	假设　　 成立

小强根据小伟设计的实验方案，在滤液中加入足量稀盐酸，观察到有大量气泡产生，产生该现象化学方程式为　                                       　，因此他得出的结论是只有假设　②　 成立，该假设成立说明教师做的实验是　               　（选填“恰好完全反应”、“Ca(OH)₂过量”或“Na₂CO₃过量”）。

Answer 1

③NaOH和Ca(OH)₂； （1）白色沉淀；（2）②；
（3）①；Na₂CO₃+2HCl＝2NaCl+CO₂↑+H₂O；②；Na₂CO₃过量

解析试题分析：碳酸钠溶液与澄清石灰水反应会出现三种情况：其一，两溶液恰好完全反应，反应后的溶液中只含有氢氧化钠；其二，碳酸钠溶液过量，反应后的溶液中除生成的氢氧化钠外还含有未反应的碳酸钠；其三，澄清石灰水过量，反应后的溶液中除生成的氢氧化钠外还含有未反应的氢氧化钙；可采取向滤液样品中滴加碳酸钠溶液或澄清石灰水的方法，检验反应后溶液中是否含有澄清石灰水或碳酸钠；或根据碳酸钠、氢氧化钙的性质，选取稀盐酸利用碳酸钠能与稀盐酸反应放出二氧化碳进行检验。
碳酸钠溶液与澄清石灰水可能恰好完全反应，形成氢氧化钠溶液；或者碳酸钠溶液过量，形成氢氧化钠与碳酸钠的混合溶液；或者澄清石灰水过量，形成氢氧化钠与氢氧化钙的混合溶液；故第③种猜想为：NaOH和Ca(OH)₂；
（1）取过滤后的滤液，分别继续滴加碳酸钠溶液或澄清石灰水，如果除氢氧化钠外还含有氢氧化钙或碳酸钠，则会有白色沉淀出现；
（2）采取在滤液中加入盐酸，有气泡产生，说明滤液中含有碳酸钠，则猜想②成立；
（3）取过滤后的滤液，分别继续滴加碳酸钠溶液或澄清石灰水，如果没有出现白色沉淀，说明恰好完全反应，则猜想①成立；在滤液中加入足量稀盐酸，观察到有大量气泡产生，说明滤液中含有碳酸钠，碳酸与盐酸反应放出二氧化碳，化学方程式为Na₂CO₃+2HCl＝2NaCl+CO₂↑+H₂O；因此反应后的溶液为NaOH和Na₂CO₃的混合溶液，猜想②正确；说明所加入澄清石灰水量不足，碳酸钠过量。
考点：考查实验探究物质的组成成分以及含量；碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙；盐的化学性质