Question

12．小宁和小明同学学习完酸、碱、盐后发现：碱溶液能使酚酞试液变红，Na₂CO₃溶液也能使酚酞试液变红．碱溶液使酚酞试液变红，是因为碱在水中解离出OH^-，那么Na₂CO₃溶液中究竟是哪种粒子使酚酞试液变红呢？小宁设计了如图三个实验，请你、小宁和小明一起探究并完成下列问题：
（1）Na₂CO₃属于盐（填“酸”、“碱”、“盐”）；其水溶液具有碱性（填酸、碱、中）．
（2）实验Ⅰ的目的是为了探究Na⁺是否能使酚酞试液变红；
（3）实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是探究水分子是否能使酚酞试液变红，小明同学认为实验Ⅱ没必要做，你认为小明的理由是酚酞试液中就有水分子（或氯化钠溶液中含有水分子）；
（4）实验Ⅲ滴入Na₂CO₃溶液，振荡，酚酞试液变红，向变红后的溶液中再逐滴滴加过量的CaCl₂溶液后，震荡，红色逐渐消失，同时还观察到生成了白色沉淀（提示：CaCl₂溶液呈中性），写出此反应的化学方程式：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl．
由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出结论：溶液中的CO₃^2-以使酚酞试液变红；
（5）小明同学在和老师交流上述结论时，老师说：“其实Na₂CO₃溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液中存在OH^-．”你认为Na₂CO₃溶液中存在OH^-的原因是CO₃^2-与H₂O发生反应产生OH^-（合理即可）．

Answer 1

分析 （1）电离出金属离子和酸根离子的化合物是盐；根据酚酞颜色的变化分析碳酸钠的性质；
（2）氯化钠中含有钠离子，可以探究钠离子能否使酚酞变色；
（3）酚酞试液中就有水分子或氯化钠溶液中含有大量水分子，所以实验Ⅱ没有必要做；
（4）主要从碳酸钠溶液和氯化钙溶液的反应可以得出，碳酸根离子减少，使红色逐渐消失；
（5）氢氧根离子能够使酚酞变红，所以可以判断在碳酸钠溶液中存在氢氧根离子．

解答 解：（1）碳酸钠能电离出钠离子和碳酸根离子，所以属于盐；Na₂CO₃溶液也能使酚酞试液变红，因此碳酸钠溶液显碱性；
（2）向氯化钠溶液中加酚酞不变色，说明氯化钠溶液中的粒子都不能使酚酞变红，即钠离子不能使酚酞变色；
（3）氯化钠溶液中含有大量水分子，在实验Ⅰ中得到验证，所以实验Ⅱ的探究是多余的；
（4）碳酸钠溶液和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，所以现象为产生了白色沉淀；
（5）我们知道只有氢氧根离子才能使酚酞变红，所以由碳酸钠溶液能使酚酞溶液变红，可以判断溶液中存在氢氧根离子，Na₂CO₃溶液中存在OH^-的原因可能是CO₃^2-与H₂O发生反应产生了OH^-；
故答案为：（1）盐；碱；（2）探究Na⁺是否能使酚酞试液变红；（3）酚酞试液中就有水分子（或氯化钠溶液中含有水分子）；（4）白色沉淀；CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl； （5）CO₃^2-与H₂O发生反应产生OH^- （合理即可）．

点评 本题考查了学生对所提供信息进行处理和利用微粒性质的差异进行实验设计的能力，要求较高．要熟悉对照实验的设计思路和方法．