Question

18．某化学兴趣小组，在学习碱的化学性质时，进行了如图1所示的实验．

（1）写出A实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式HCl+NaOH═NaCl+H₂O．
（2）B实验用于确认二氧化碳与氢氧化钠能发生化学反应（实验前K₁、K₂均处于关闭状态）．请写出实验中K₂处于关闭状态下打开K₁时发生反应的化学反应方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；B实验全过程观察到的现象打开K₁，气球逐渐鼓起（变大），（关闭K₁），打开K₂，有大量气泡产生，且气球逐渐变瘪（变小）．
（3）实验结束后，同学们将A、B两个实验的废液倒入同一个 烧杯C中，观察到液体呈红此产生疑问．
【提出问题】烧杯的废液中含有哪些物质？
【交流讨论】一定含有的物质：酚酞、水和NaCl，还含有能使酚酞变红的物质．同学们猜想能使酚酞变红的物质是什么？
生成沉淀的质量滴加氯化钙的质量0
【查阅资料】碳酸钠溶液呈碱性，氯化钙溶液呈中性，CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
【猜想】废液中能使酚酞变红的物质是：
A．只有氢氧化钠         B．只有碳酸钠     C．碳酸钠和氢氧化钠
【设计实验】兴趣小组的同学用氯化钙溶液来验证猜想．
【实验验证】同学们对废液中还可能含有的物质进行确定：取一定量的废液，逐滴加入氯化钙溶液．
【结论解释】通过实验，同学们得出了确切的结论（图2为同学们根据部分实验现象绘制的关系曲线）．
猜想中一定不成立的是A（填序号）
【表达与交流】请你分析他们能得出确切结论的理由据图可知，加入氯化钙溶液就有沉淀生成，废液中一定含有碳酸钠．若加入过量氯化钙溶液废液红色褪去则不含氢氧化钠，若仍呈红色则含氢氧化钠．

Answer 1

分析 （1）从化学方程式书写角度思考；
（2）氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，打开K₁时，氢氧化钠和二氧化碳反应，使瓶内压强减小，在大气压的作用下，气球鼓起，打开K₂时，盐酸与反应生成的碳酸钠反应生成二氧化碳，使瓶内的压强增大，小气球变瘪，根据方程式的书写方法写出方程式；
（3）根据两个反应可以判断含有的物质有哪些，溶液呈红色，则碱性物质为氢氧化钠或碳酸钠，根据与氯化钙反应的图象分析得出合理的结论．

解答 解：（1）实验A：此反应的反应物是氯化氢和氢氧化钠，生成物是氯化钠和水；故答案为：HCl+NaOH═NaCl+H₂O；
（2）B实验中，打开K₁时，氢氧化钠和二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，使瓶内压强减小，在大气压的作用下，气球鼓起，打开K₂时，盐酸与反应生成的碳酸钠反应生成二氧化碳，使瓶内的压强增大，小气球重新变瘪；氢氧化钠与二氧化碳反应的反应物是氢氧化钠和二氧化碳，写在等号的左边，生成物是碳酸钠和水，写在等号的右边，用观察法配平即可，所以方程式是：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
故答案为：打开K₁，气球逐渐鼓起（变大），（关闭K₁），打开K₂，有大量气泡产生，且气球逐渐变瘪（变小）；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）两个反应中均有氯化钠生成，所以一定含有氯化钠，氢氧化钠和碳酸钠均呈碱性，可能同时存在，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl，从图象可以看出，加入氯化钙溶液就有沉淀生成，废液中一定含有碳酸钠，不可能只是氢氧化钠，要判断是否含有氢氧化钠，可以根据碳酸钠完全反应后的溶液是否仍为红色来确定．
故答案为：NaCl；碳酸钠和氢氧化钠；A；据图可知，加入氯化钙溶液就有沉淀生成，废液中一定含有碳酸钠．若加入过量氯化钙溶液废液红色褪去则不含氢氧化钠，若仍呈红色则含氢氧化钠

点评 本题考查了氢氧化钠和盐酸的反应，以及氢氧化钠和二氧化碳的反应，完成此题，可以依据氢氧化钠的化学性质进行．所以要求同学们在平时的学习中加强基础知识的储备．