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.
【提出猜想】同学们通过讨论认为溶质可能情况有三种:①NaOH;②NaOH和Na2CO3;③NaOH和Ca(OH)2.
【设计方案】小伟同学设计了下列实验方案,请你帮助完成.
| 实 验 步 骤 | 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 | 产生白色沉淀 | 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②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①成立 |
【实验探究】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.
【得出结论】因此小强得出的结论是:教师做实验时Ca(OH)2(选填“恰好完全反应”、“Ca(OH)2过量”或“Ca(OH)2不足”).
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质;书写化学方程式、 .
【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.
【解答】解: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;故猜想为:;②NaOH和Na2CO3;③NaOH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;
【实验探究】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;
【得出结论】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;
故答案为:
②NaOH和Na2CO3;③NaOH和Ca(OH)2;
(2)②;
(3)①;
【实验探究】Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;
【得出结论】Ca(OH)2不足.
【点评】根据反应物的过量情况,反应会出现多种结果,据此对反应后的生成物的可能组成进行猜想.