Question

【題目】碳酸鈉在生產和生活中具有重要的用途。某化學興趣小組為探究碳酸鈉的化學性質，進行了如下實驗。向盛有適量碳酸鈉溶液的四支試管中分別加入下列試劑，實驗現象記錄如下：

試管編號	1	2	3	4
加入試劑	無色酚酞試液	稀鹽酸	澄清石灰水	氯化鋇溶液
實驗現象		有氣泡產生	有白色沉淀產生	有白色沉淀產生

試管1中的實驗現象是__________。

試管2中發生反應的化學方程式___________。

化學興趣小組的同學們對反應后試管中的溶質進一步探究：某一小組將試管3、4中的物質分別過濾，得到濾液A和B。

甲、乙兩同學對濾液A中溶質的成分進行探究：

（提出問題）濾液A中溶質的成分是什么？

（猜想假設）猜想一：NaOH

猜想二：NaOH和Na2CO3

猜想三：__________。

（進行實驗）

實驗操作	實驗現象	實驗結論
甲：取少量濾液A于試管中，加入過量稀鹽酸	有氣泡生成	猜想 成立
乙：_______	有白色沉淀生成

（實驗結論）通過實驗，甲、乙兩同學均驗證猜想________成立，乙同學的實驗操作為_______。

（實驗拓展）丙同學取一定量的濾液A和B于小燒杯中混合，有白色沉淀生成。該反應的實質是_______（從離子相互結合的角度分析）。

（反思與評價）

（1）碳酸鈉溶液呈堿性，可以和鹽酸，氫氧化鈣和氯化鋇等物質發生反應。

（2）要驗證反應后物質的成分，既要驗證生成物，還應考慮反應物。

Answer 1

【答案】溶液變紅 NaOH和Ca(OH)2 二 取少量濾液A于試管中，加入適量澄清石灰水（氯化鈣溶液、氯化鋇溶液等，合理即可） Ba2+和CO32-結合生成BaCO3沉淀

【解析】

因為碳酸鈉溶液呈堿性，無色酚酞溶液遇堿性溶液變紅，故試管1中的實驗現象是：溶液變紅。

試管2中碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，發生反應的化學方程式為： 。

對反應后試管中的溶質進一步探究：某一小組將試管3、4中的物質分別過濾，得到濾液A和B。

［猜想假設］

試管3中發生的反應是：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH，如果碳酸鈉和氫氧化鈣恰好完全反應，則濾液中溶質是：NaOH；如果碳酸鈉有剩余，則濾液中溶質是：NaOH和Na2CO3；如果氫氧化鈣有剩余，則濾液中溶質是：NaOH和Ca(OH)2。故猜想三是：NaOH和Ca(OH)2。

［實驗結論］

因為試管3 中發生的反應是：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH，所以濾液中一定含有NaOH。甲同學取少量濾液A于試管中，加入過量稀鹽酸，有氣泡產生，說明溶液中還含有碳酸鈉，說明猜想二成立。因為乙同學能得出同樣的結論，所以設計的實驗必然也是證明濾液中含有碳酸鈉，碳酸鈉可以酸溶液反應生成二氧化碳氣體，也可以和含有鈣離子（或鋇離子）的可溶性鹽（或可溶性堿）反應生成沉淀。根據乙同學的實驗現象是生成白色沉淀，乙同學設計的實驗操作是：取少量濾液A于試管中，加入適量澄清石灰水（氯化鈣溶液、氯化鋇溶液等，合理即可）。

［實驗拓展］

因為濾液A中含有NaOH和Na2CO3，而濾液B是碳酸鈉和氯化鋇反應后過濾得到的濾液，根據Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl，濾液B的成分可能是：NaCl；NaCl和Na2CO3；NaCl和BaCl2。由于丙同學取一定量的濾液A和B于小燒杯中混合，有白色沉淀生成，故濾液B中一定含有BaCl2，有白色沉淀生成的原因是碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇，從離子相互結合的角度分析，該反應的實質是：Ba2+和CO32-結合生成BaCO3沉淀。