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：
老师：滤液里可能含有哪些溶质呢？我们先猜想一下．
小明：可能含有NaOH和Na₂CO₃
小芳：应该含有NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂吧
小强：可能恰好完全反应只含NaOH
小凡：______
（1）假设你是小凡同学，请你也提出一个与其它三位同学不同的猜想，把猜想写在对话中．并对你自己的猜想设计一个简单的实验加以证明．

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，_____________	_____________________	自己的猜想成立

（2）你认为其其它三位同学的猜想都合理吗？如有不合理的请说明理由．______．
（3）小强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	没有气体产生	小强的猜想成立

你认为小强同学的实验设计是否正确？请说明理由______．

Answer 1

解：小凡：碳酸钠溶液和澄清石灰水发生反应，若恰好完全反应，所得溶液为氢氧化钠溶液；若反应中碳酸钠有剩余，所得溶液则为氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液的混合溶液；若反应中氢氧化钙溶液有剩余，所得溶液则为氢氧化钠溶液与氢氧化钙的混合溶液；其它两种可能已被另两位同学做了猜想，所以，小凡的猜想只能为：氢氧化钠溶液与氢氧化钙溶液的混合物；
故答案为：可能含有NaOH和Ca（OH）₂；
（1）氢氧化钠和氢氧化钙同属于碱，其化学性质很相似，但在发生反应时所现象的现象却因金属离子的不同而不同；如与气体二氧化碳反应时，氢氧化钙能形成沉淀而氢氧化钠与二氧化碳因生成可溶性的碳酸钠而无明显现象；利用变化时现象的不同，可证明氢氧化钙的存在；
故答案为：

实验步骤	实验现象	实验结论
通入二氧化碳	出现白色浑浊

（2）小芳同学在进行猜想时，没有充分考虑到碳酸钠和氢氧化钙都有剩余时，反应还会继续进行；因此，小芳的猜想错误；
故答案为：小芳同学的猜想不合理．因为Na₂CO₃与Ca（OH）₂要发生反应，不可能共存．
（3）向氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液的混合溶液中滴加少量稀盐酸时，稀盐酸与碳酸钠反应产生的少量气体会被氢氧化钠吸收而观察不到有气体放出，因此，滴加少量稀盐酸看不到气泡不能得到溶液不含碳酸钠的结论；
故答案为：不正确．有NaOH存在，就不会有CO₂气体放出，但Na₂CO₃可能存在．
分析：小凡：利用对碳酸钠和澄清石灰水完全反应生成物的认识，及不完全反应的碳酸钠过量或澄清石灰水过量的情况进行分析，得出物质存在的可能，完成对物质组成的猜想；
（1）利用氢氧化钙与氢氧化钠性质或变化规律的不同，选取行当的物质设计实验证明溶液中氢氧化钙的存在；
（2）碳酸钠与氢氧化钙可以发生反应，不能共存于同一溶液中，对猜想中物质存在的可能性进行分析，对几种猜想进行评价；
（3）碳酸钠与盐酸反应可放出气体二氧化碳，但若溶液中存在氢氧化钠时，产生的少量气体二氧化碳又会被溶液中氢氧化钠吸收，而观察不到有气体放出的现象，因此，此时需要加入较多量的稀盐酸．
点评：对反应后所得溶液的组成进行猜想时，首先可以确定反应后的生成物的存在，然后根据反应物的过量情况，对所得溶液进行猜想．