Question

小明和小剛兩位同學在學完酸的化學性質后，做了如圖酸堿中和的反應實驗：
實驗結束后，小明、小剛依次將廢液緩緩倒入同一潔凈的廢液缸中，請你和他們一起進行下面的討論：
【討論1】小明做實驗時沒有觀察到明顯現(xiàn)象，于是對澄清石灰水與稀鹽酸是否發(fā)生反應表示懷疑，但小剛認為，小明實驗時向澄清石灰水中應先滴幾滴酚酞試液，再逐滴滴加稀鹽酸，當觀察到（1）

 

時，就可以說明二者能發(fā)生反應．
【討論2】小剛做實驗時發(fā)現(xiàn)開始沒有明顯現(xiàn)象，后來有氣泡產生，他判斷實驗使用的氫氧化鈉溶液已經部分變質，寫出氫氧化鈉溶液變質的化學方程式：（2）

 

．
當小剛沿廢液缸內壁緩慢傾倒廢液時，觀察到廢液缸中先有氣泡產生，然后又出現(xiàn)了白色沉淀，經過討論確定，小剛、小明兩位同學試管中廢液含有的溶質分別是（3）

 

、（4）

 

（均寫化學式），才能出現(xiàn)上述現(xiàn)象．
為了科學處理實驗后產生的廢液，兩位同學決定對廢液缸中最終廢液溶質的成分進行探究．
【提出問題】最終廢液中含有什么溶質？
【猜想與假設】小明做出猜想①：廢液中含有NaCl、CaCl₂兩種溶質．
小剛做出猜想②：廢液中含有NaCl、Na₂CO₃兩種溶質． 
【活動與探究】
小明實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加碳酸鈉溶液，無明顯現(xiàn)象．
得出結論：猜想①不成立，則猜想②成立．
小剛實驗：取少量廢液于試管中，向其中滴加稀鹽酸，產生氣泡．
得出結論：猜想②成立，則猜想①不成立．
若取少量廢液于試管中，向其中滴加（5）

 

溶液，出現(xiàn)白色沉淀，也能得出和小剛同樣的結論．
【反思與評價】請對小明由實驗現(xiàn)象得出的結論給予評價（6）

 

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【表達與交流】兩位同學確認了最終廢液中溶質的成分，你認為處理該廢液的方法是（7）

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,酸的化學性質,堿的化學性質,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)堿能使酚酞變紅色進行分析；
（2）根據(jù)氫氧化鈉會與空氣中的二氧化碳生成碳酸鈉進行分析；
（3）（4）根據(jù)反應物，廢液缸中先有氣泡產生，然后又出現(xiàn)了白色沉淀，說明液體中有酸和碳酸根及鈣離子進行分析；
（5）根據(jù)碳酸根離子會與鈣離子生成碳酸鈣沉淀進行分析；
（6）根據(jù)溶液中只含有氯化鈉時，也不會出現(xiàn)沉淀進行分析；
（7）根據(jù)廢液中的成分進行分析．

解答：解：（1）酚酞溶液遇堿性溶液會變紅，而在中性或酸性溶液中顯示無色，所以當觀察到紅色褪去時，就可以說明二者能發(fā)生反應；
（2）氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）（4）廢液缸中先有氣泡產生，然后又出現(xiàn)了白色沉淀，通過反應可知：①鹽酸和氫氧化鈣溶液生成氯化鈣和水，②鹽酸和碳酸鈉生成氯化鈉和水和二氧化碳，另外還應考慮鹽酸和碳酸鈉過量，所以小剛、小明兩位同學試管中廢液含有的溶質分別是
：Na₂CO₃、NaCl，HCl、CaCl₂；
（5）加入某種溶液后，生成了白色沉淀，證明了小剛的猜想，是實質是證明了溶液中含有碳酸鈉，所以可以滴加氯化鈣溶液；
（6）溶液中只含有氯化鈉時，取少量廢液于試管中，向其中滴加碳酸鈉溶液，也無明顯現(xiàn)象，所以小明得出的結論錯誤，溶液中也可能是只含有氯化鈉；
（7）通過推導，確定溶液的成分是氯化鈉和碳酸鈉，可以加入適量的鹽酸，將碳酸鈉轉化成氯化鈉，最后回收氯化鈉．
故答案為：（1）紅色褪去；
（2）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）Na₂CO₃、NaCl，
（4）HCl、CaCl₂；
（5）CaCl₂；
（6）小明得出結論錯誤，溶液中也可能是只含有氯化鈉；
（7）加入適量的鹽酸．

點評：本題主要考查化學實驗方案的設計與評價，根據(jù)物質的性質和物質間的反應規(guī)律，學會運用猜想與事實驗證的方法和技巧處理實驗問題．