Question

学习碳酸钠知识时，老师做碳酸钠溶液和澄清石灰水反应演示实验，并对浑浊液过滤，得到澄清滤液．课堂上老师的提问和同学们的回答如下图所示．

（1）请写出碳酸钠溶液和澄清石灰水反应的化学方程式是______．
（2）假设你是丁同学，请你提出一个与甲、乙、丙同学不同的猜想，你的猜想是______．
（3）你认为甲、乙、丙同学的猜想都合理吗？如有不合理的，请说明理由______．
（4）甲同学针对自己的猜想进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入几滴稀盐酸	没有气泡产生	猜想不成立

你认为甲同学的实验设计是否正确？______，其理由是______．
（5）请你设计实验，证明自己的猜想．

实验步骤	实验现象	实验结论
______	______	______

Answer 1

解：（1）碳酸钠和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，方程式是：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
（2）由碳酸钠和氢氧化钙反应的方程式可知：反应后滤液中一定会有氢氧化钠存在，若碳酸钠过量，则含有碳酸钠，即甲同学的猜想，若氢氧化钙过量，则含有氢氧化钙，故丁同学的猜想：可能含有NaOH和Ca（OH）₂；
（3）物质之间发生化学反应时存在一定量的关系，如果某种反应物过量，会有剩余，但是两种反应物不会同时剩余，因为二者可反应，所以乙同学的猜想不合理；
（4）要证明碳酸钠的存在，涉及到的就是碳酸盐的检验，所以可以采用加酸的方法，由于滤液中含有氢氧化钠，因此需要加入足量的盐酸，只加入几滴盐酸，反应进行的不彻底，不能依据此判断滤液中不含碳酸钠；
（5）因为碳酸钠和氢氧化钙反应一定生成氢氧化钠，所以只需证明溶液中是否有氢氧化钙就可以了，氢氧化钙与二氧化碳和可溶性的碳酸盐反应会生成沉淀，所以可以根据氢氧化钙的这些性质设计实验进行证明；
故答案为：
（1）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）可能含有NaOH和Ca（OH）₂；
（3）乙同学的猜想不合理，因为氢氧化钙与碳酸钠在溶液中不能共存，二者能相互反应；
（4）不正确；加入的盐酸量少，有NaOH存在，就不会有CO₂气体放出，但Na₂CO₃可能存在；
（5）

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，向其中通入二氧化碳（或滴入碳酸钠溶液等可溶性碳酸盐溶液）	有（或无）白色沉淀生成	猜想（或不）成立

分析：（1）根据碳酸钠和澄清石灰水反应原理书写方程式；
（2）物质之间发生化学反应时存在一定量的关系，如果某种反应物过量，会有剩余，然后结合其他同学的猜想及碳酸钠和澄清石灰水反应一定生成氢氧化钠进行回答；
（3）根据碳酸钠和氢氧化钙可发生反应，剩余物中两种反应物不会同时剩余进行解答；
（4）根据碳酸盐的检验是采用加酸观察是否有气体产生的方法进行分析；
（5）根据氢氧化钙可与二氧化碳和可溶性的碳酸盐反应生成沉淀设计实验．
点评：解答本题时，首先要明确涉及物质发生反应的反应原理，再根据题目要求进行解答，同时要了解物质之间发生化学反应时存在量的关系，反应物不同，剩余物不同，但不会出现反应物同时剩余的情况．