Question

某化学兴趣小组的同学学习了“灭火器原理”后，设计了如图所示实验，并对反应后瓶中残留废液进行探究。

【提出问题】废液中所含溶质是什么？
【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3成立：根据盐酸性质，小王选择如图五种不同类别物质，其中X可以是        （填一种具体物质名称或化学式）。

小勇取少量于试管，滴加AgNO₃溶液，产生白色沉淀，
再加稀硝酸沉淀不溶解，于是小勇认为猜想3正确，请你评价小勇的结论：                。
(2)小丽为验证猜想4成立，可选择的试剂是               。
(3)处理废液，回收利用：欲从猜想4的废液中得到纯净NaCl晶体，小芳设计了如下方案：在废液中加入适量Ca(NO₃)₂溶液，过滤、对滤液蒸发结晶。请评价该方案是否可行？理由                  。

Answer 1

【猜想与假设】NaCl、Na₂CO₃
【讨论与交流】在溶液中Na₂CO₃ 和HCl不能共存
(1)氧化铁（Fe₂O₃）(合理即可)    不正确，因为NaCl或HCl都能跟硝酸银溶液产生白色沉淀。
(2)稀盐酸（或稀硫酸、稀硝酸、氯化钙溶液、酚酞等）
(3)不可行，因为Ca(NO₃)₂和Na₂CO₃反应后，生成NaNO₃引进新杂质，使得到的NaCl晶体不纯。

试题分析：盐酸与碳酸钠反应后废液中溶质除了生成物氯化钠外，还有可能有盐酸或碳酸钠，所以猜想4为NaCl、Na₂CO₃，废液中的溶质不可能是NaCl、Na₂CO₃和HCl，因为Na₂CO₃ 和HCl不能共存，欲验证猜想3：废液中的溶质是NaCl和HCl，只需验证HCl即可，只要与盐酸反应，且有明显现象的物质即可，在图中所给物质类别中缺少金属氧化物，所以X是氧化铁等金属氧化物，滴加AgNO₃溶液，产生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解，因为NaCl或HCl都能跟硝酸银溶液产生白色沉淀，所以不能确定含HCl，验证猜想4： NaCl、Na₂CO₃成立需证明Na₂CO₃存在，加入稀盐酸（或稀硫酸、稀硝酸、氯化钙溶液、酚酞等），欲从猜想4的废液中得到纯净NaCl晶体，在废液中加入适量Ca(NO₃)₂溶液，过滤、对滤液蒸发结晶。Ca(NO₃)₂和Na₂CO₃反应后，生成NaNO₃引进新杂质，使得到的NaCl晶体不纯。所以该方案不合理。