Question

19．设计方案是实验探究的保证，感悟方法是探究的根本目的．某合作学习小组开展了如下探究．
实验一：检验氢氧化钠溶液中是否含有氢氧化钙．
【分析】从组成上看，氢氧化钙和氢氧化钠都属于碱，它们在水溶液中都能解离出相同的OH^-（填符号），所以具有相似的化学性质．但由于解离出的Na⁺和Ca²⁺不同，所以性质也有不同．设计实验时可加入能解离出CO₃^2-的试剂利用CO₃^2-与Ca²⁺结合产生白色沉淀这一特殊现象予以检验．
【设计方案并实验】

	实验操作	现象	结论
方案一	取少量待测溶液于试管中，通入CO2	出现白色沉淀	氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙
方案二	取少量待测溶液于试管中，请加 Na2CO3溶液	出现白色沉淀

写出上述方案中出现白色沉淀的一个化学方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O（或Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH）．
【方法感悟】在检验物质时，要分析物质的组成和性质．据此选择加入恰当的试剂，最后根据不同现象得出结论．
【实验探究】
实验二：有一种白色固体，可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠和硝酸钡中的一种或几种，为探究其组成，某合作学习小组设计方案并进行了如图实验：

（1）上述实验中，过滤操作用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和漏斗．
（2）小晶同学通过上述实验推知：白色固体样品中一定不含有硝酸钡．
（3）为确定白色固体样品中可能存在的物质，小燕对沉淀C进行实验．

实验操作	现象	结论
取少量沉淀C于试管中，加入过量 稀盐酸．	有气泡产生，沉淀全部消失．	白色固体样品中一定含有 碳酸钠．

（4）小虎同学认为白色固体中还有物质不能确认其是否存在．其理由是（用化学方程式表示）：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl．如要确认，只需将上述实验方案中所加的一种试剂改为硝酸钡溶液即可．
【方法感悟】若其他物质的存在对所检验的物质有干扰时，可先将干扰物质转化，再选择加入恰当的试剂，最后根据不同现象得出结论．

Answer 1

分析 实验一：【分析】根据碱具有相似化学性质的原因，进行分析解答．
【设计方案并实验】根据氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，氢氧化钙能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，进行分析解答．
【方法感悟】根据物质的性质决定物质的检验方法，进行分析解答．
实验二：（1）根据过滤操作所需的仪器，进行分析解答．
（2）根据溶于水形成无色溶液，滴加酚酞溶液变红色，加入过量氯化钡溶液生成沉淀，向红色溶液中滴加过量的稀硝酸和硝酸银溶液，得到无色溶液和沉淀，说明沉淀不溶于稀硝酸，应为硫酸钡或氯化银沉淀，进行分析解答．
（3）根据沉淀C可能是碳酸钡或硫酸钡，碳酸钡能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，硫酸钡不与酸反应，进行分析解答．
（4）根据碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，进行分析解答．

解答 解：实验一：【分析】氢氧化钙和氢氧化钠都属于碱，它们在水溶液中都能解离出相同的氢氧根离子，其离子符号为：OH^-．
【设计方案并实验】氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，氢氧化钙能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式分别是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O、Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
【方法感悟】在检验物质时，要分析物质的组成和性质，据此选择加入恰当的试剂，最后根据不同现象得出结论．
实验二：（1）过滤操作用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和漏斗．
（2）白色固体溶于水形成无色溶液，说明不能同时含有硝酸钡和碳酸钠、硫酸钠，因为硝酸钡和碳酸钠、硫酸钠反应能生成碳酸钡、硫酸钡白色沉淀．
滴加酚酞溶液变红色，说明溶液显碱性，含有碳酸钠或氢氧化钠中的一种；加入过量氯化钡溶液生成沉淀，说明含有碳酸钠、硫酸钠中的一种，则白色固体中一定不含硝酸钡．
向红色溶液中滴加过量的稀硝酸和硝酸银溶液，得到无色溶液和沉淀，说明沉淀不溶于稀硝酸，应为硫酸钡或氯化银沉淀．
（3）沉淀C可能是碳酸钡或硫酸钡，碳酸钡能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，硫酸钡不与酸反应，取少量沉淀C于试管中，加入过量稀盐酸，有气泡产生，沉淀全部消失，说明沉淀全部是碳酸钡，一定不是硫酸钡，即说明原混合物中一定含有碳酸钠，一定不含硫酸钠．
（4）小虎同学认为白色固体中还有物质不能确认其是否存在，是因为碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl．
如要确认，只需将上述实验方案中所加的一种试剂改为硝酸钡溶液即可，碳酸钠与硝酸钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠，不影响氯化钠的测定．
故答案为：实验一：【分析】OH^-；
【设计方案并实验】CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O（或Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH）．
【方法感悟】性质．
实验二：（1）漏斗；（2）硝酸钡；（3）稀盐酸；（4）BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl；硝酸钡溶液．

点评 本题难度较大，熟练掌握盐的化学性质、碱的化学性质、化学方程式的书写方法、常见物质的检验方法等是正确解答本题的关键．