Question

3．某组同学在学习盐的性质时，将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M（如图）进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液．同学们对该实验进行了一系列的探究．
探究一：M溶液中的溶质是什么？
（1）【提出猜想】该组同学认为M溶液的溶质有两种可能：①是Ca（OH）₂，②是CaCl₂．
【收集资料】CaCl₂水溶液呈中性．
（2）【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量M溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞试液	溶液变红色	猜想①正确．

请写出碳酸钠与溶液M反应的化学方程式Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
探究二 过滤后澄清滤液中会有哪些溶质？
【提出猜想】猜想一：NaOH 和Na₂CO₃；猜想二：NaOH和Ca（OH）₂；猜想三：NaOH
（3）【实验验证】同学们针对“猜想一”进行了如下实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入几滴稀盐酸	没有气体产生	“猜想一”不成立

他们的实验结论是否正确？否，理由是加入的（少量）盐酸先与溶液中的氢氧化钠反应，即使溶液中有碳酸钠，也可能不产生气体．
（4）【继续探究】设计实验方案确定滤液中溶质的组成．

实验操作	实验现象	实验结论
分别取少量滤液于A、B两支试管中，A中加入CaCl2溶液， B中加入Na2CO3溶液	若A中产生白色沉淀，B中没有沉淀	“猜想一”成立
	若A中没有沉淀，B中产生白色沉淀	“猜想二”成立
	若A、B两支试管中都没有沉淀产生	“猜想三”成立

（5）【反思与拓展】在分析反应后所得溶液中溶质时，除考虑可溶性的生成物，还应考虑反应物是否有剩余．

Answer 1

分析 探究一 （1）根据碳酸钠的性质和部分标签的内容进行猜想；根据氢氧化钙或氯化钙溶液的酸碱性分析设计实验；
探究二根据碳酸钠与氢氧化钙的反应及反应的程度分析猜想；根据氢氧化钠、碳酸钠能与盐酸反应分析实验的结论；根据碳酸钠与氯化钙的反应、氢氧化钙与碳酸钠的反应现象完成实验；根据实验现象及结论进行反思．

解答 解：探究一：
【提出猜想】由标签可知，溶液为钙的化合物溶液，能与碳酸钠的反应可能是氢氧化钙或氯化钙；故填：Ca（OH）₂；
【设计实验】由于氢氧化钙溶液显碱性，氯化钙溶液呈中性，根据现象及结论可知滴加的是酚酞试液；碳酸钠与溶液M反应的化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；故填：无色酚酞试液；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
探究二：
【提出猜想】由于碳酸钠与氢氧化钙反应反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠，由于反应的量不同，所以，过滤后澄清滤液中会有的溶质可能是NaOH和Na₂CO₃或NaOH和Ca（OH）₂ 或NaOH；故填：NaOH和Ca（OH）₂；
【实验验证】认为猜想一不成立的实验结论不正确，原因是：溶液中氢氧化钠能与加入的少量盐酸反应，即使溶液中有碳酸钠也可能不产生气体．所以，他们的实验结论不正确；故填：否；加入的（少量）盐酸先与溶液中的氢氧化钠反应，即使溶液中有碳酸钠，也可能不产生气体；
【继续探究】由于碳酸钠与氯化钙的反应生成沉淀、氢氧化钙与碳酸钠的反应生沉淀，猜想二成立，则氢氧化钙会和碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀，因此会观察到：A中没有沉淀，B中产生白色沉淀；氢氧化钠遇到氯化钙、碳酸钠都不反应，猜想三成立，氢氧化钠遇到氯化钙、碳酸钠都不产生沉淀，故会观察到A、B两支试管中都没有沉淀产生；
故答案为：

实验操作	实验现象	实验结论
Na2CO3	若A中没有沉淀，B中产生白色沉淀
	若A、B两支试管中都没有沉淀产生

（5）【反思与拓展】在分析反应后所得溶液中溶质时，除考虑可溶性的生成物，还应考虑反应物是否有剩余；故填：反应物是否有剩余；

点评 本考点探究了物质的组成成分，解答本题关键是在分析过滤后溶液中溶质成分时不仅要看生成物中溶质，还要看反应物是否有剩余，检验钙离子可以用碳酸根离子来考虑，检验碳酸根离子，可以用钙离子检验．本考点主要出现在实验题中．