Question

（4分）某化学兴趣活动小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如下图所示实验，并对反应后锥形瓶中残留废液进行探究（不考虑发泡剂等类物质）。

【提出问题】废液中所含溶质是什么物质？
【猜想与假设】
猜想1：废液中的溶质可能是NaCl、Na₂CO₃和HCl；
猜想2：废液中的溶质只有NaCl；
猜想3：废液中的溶质是NaCl和HCl；
猜想4：废液中的溶质是__________________。
【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的。他的理由是             。
【实验与结论】
(1)为验证猜想2，甲同学取少量废液装入试管中，然后滴入AgNO₃溶液，产生白色沉淀，滴加稀硝酸沉淀不溶解。于是甲认为猜想2正确。甲同学的实验________（填“能”或“不能”）验证猜想2的正确性，原因是________________________________。
(2)乙同学为验证猜想3，选锌粒做试剂。假设猜想3是正确的，验证时反应的化学方程式       。
(3)若猜想4正确，且最终欲得到纯净的氯化钠溶液需加入_____溶液。
【拓展与应用】
若废液中的溶质是NaCl和HCl，根据HCl的性质，无需另加试剂，只要对废液进行_________操作即可从废液中得到NaCl固体。此方法的缺点是_________________。

Answer 1

【猜想与假设】NaCl和Na₂CO₃          【讨论与交流】 盐酸和Na₂CO₃不能共存
【实验与结论】(1)不能     甲同学的实验只能证明溶液中含有氯离子，不能确定溶液中只有氯化钠，还可能有盐酸，若有盐酸也会看到相同的实验现象
(2) 2HCl + Zn= ZnCl₂ + H₂↑     (3)适量CaCl₂溶液    
【拓展与应用】 蒸发   氯化氢气体排放到空气中引起污染

试题分析：【猜想与假设】反应后溶液中溶质的成分：不仅要考虑生成物，还要考虑反应物是否过量，所以猜想4：废液中的溶质是：NaCl和Na₂CO₃
【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的。他的理由是：盐酸和Na₂CO₃不能共存，会继续反应
【实验与结论】(1)为验证猜想2，甲同学取少量废液装入试管中，然后滴入AgNO₃溶液，产生白色沉淀，滴加稀硝酸沉淀不溶解。于是甲认为猜想2正确。甲同学的实验不能验证猜想2的正确性，原因是甲同学的实验只能证明溶液中含有氯离子，不能确定溶液中只有氯化钠，还可能有盐酸，若有盐酸也会看到相同的实验现象
（2）乙同学为验证猜想3，选锌粒做试剂。假设猜想3是正确的，验证时反应的化学方程式：2HCl + Zn= ZnCl₂ + H₂↑
（3）若猜想4正确，且最终欲得到纯净的氯化钠溶液，实际就是除去杂质Na₂CO₃，所以只需加入适量CaCl₂溶液
【拓展与应用】若废液中的溶质是NaCl和HCl，根据HCl是气体的性质，无需另加试剂，只要对废液进行蒸发操作即可从废液中得到NaCl固体，此方法的缺点是氯化氢气体排放到空气中引起污染