Question

學習碳酸鈉知識時，老師做碳酸鈉溶液和澄清石灰水反應演示實驗，并對渾濁液過濾，得到澄清濾液．課堂上老師的提問和同學們的回答如下圖所示．

（1）請寫出碳酸鈉溶液和澄清石灰水反應的化學方程式是

Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH

．
（2）假設你是丁同學，請你提出一個與甲、乙、丙同學不同的猜想，你的猜想是

可能含有NaOH和Ca（OH）₂

．
（3）你認為甲、乙、丙同學的猜想都合理嗎？如有不合理的，請說明理由

乙同學的猜想不合理，因為氫氧化鈣與碳酸鈉在溶液中不能共存，二者能相互反應

．
（4）甲同學針對自己的猜想進行了如下實驗：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取樣于試管中，滴入幾滴稀鹽酸	沒有氣泡產生	猜想不成立

你認為甲同學的實驗設計是否正確？

不正確

，其理由是

加入的鹽酸量少，有NaOH存在，就不會有CO₂氣體放出，但Na₂CO₃可能存在

．
（5）請你設計實驗，證明自己的猜想．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取樣于試管中，向其中通入二氧化碳（或滴入碳酸鈉溶液等可溶性碳酸鹽溶液）	有（或無）白色沉淀生成	猜想（或不）成立

Answer 1

分析：（1）根據碳酸鈉和澄清石灰水反應原理書寫方程式；
（2）物質之間發生化學反應時存在一定量的關系，如果某種反應物過量，會有剩余，然后結合其他同學的猜想及碳酸鈉和澄清石灰水反應一定生成氫氧化鈉進行回答；
（3）根據碳酸鈉和氫氧化鈣可發生反應，剩余物中兩種反應物不會同時剩余進行解答；
（4）根據碳酸鹽的檢驗是采用加酸觀察是否有氣體產生的方法進行分析；
（5）根據氫氧化鈣可與二氧化碳和可溶性的碳酸鹽反應生成沉淀設計實驗．

解答：解：（1）碳酸鈉和澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，方程式是：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
（2）由碳酸鈉和氫氧化鈣反應的方程式可知：反應后濾液中一定會有氫氧化鈉存在，若碳酸鈉過量，則含有碳酸鈉，即甲同學的猜想，若氫氧化鈣過量，則含有氫氧化鈣，故丁同學的猜想：可能含有NaOH和Ca（OH）₂；
（3）物質之間發生化學反應時存在一定量的關系，如果某種反應物過量，會有剩余，但是兩種反應物不會同時剩余，因為二者可反應，所以乙同學的猜想不合理；
（4）要證明碳酸鈉的存在，涉及到的就是碳酸鹽的檢驗，所以可以采用加酸的方法，由于濾液中含有氫氧化鈉，因此需要加入足量的鹽酸，只加入幾滴鹽酸，反應進行的不徹底，不能依據此判斷濾液中不含碳酸鈉；
（5）因為碳酸鈉和氫氧化鈣反應一定生成氫氧化鈉，所以只需證明溶液中是否有氫氧化鈣就可以了，氫氧化鈣與二氧化碳和可溶性的碳酸鹽反應會生成沉淀，所以可以根據氫氧化鈣的這些性質設計實驗進行證明；
故答案為：
（1）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）可能含有NaOH和Ca（OH）₂；
（3）乙同學的猜想不合理，因為氫氧化鈣與碳酸鈉在溶液中不能共存，二者能相互反應；
（4）不正確；加入的鹽酸量少，有NaOH存在，就不會有CO₂氣體放出，但Na₂CO₃可能存在；
（5）

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取樣于試管中，向其中通入二氧化碳（或滴入碳酸鈉溶液等可溶性碳酸鹽溶液）	有（或無）白色沉淀生成	猜想（或不）成立

點評：解答本題時，首先要明確涉及物質發生反應的反應原理，再根據題目要求進行解答，同時要了解物質之間發生化學反應時存在量的關系，反應物不同，剩余物不同，但不會出現反應物同時剩余的情況．