Question

（2011?延慶縣一模）實驗室常用的干燥劑“堿石灰”是CaO和NaOH固體的混合物．同學們為確認一瓶久置的“堿石灰”樣品的成分，進行如圖實驗探究．

查閱資料：
a．Ca（OH）₂、Na₂CO₃溶于水無明顯的溫度變化．
b．CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓．
c．CaCl₂溶液呈中性．
（1）濾渣B中一定含有______，產生該物質的化學方程式可能是______（寫出一個即可）．
（2）濾液C成分的探究．
猜想：濾液C中的溶質可能為①NaOH；②Na₂CO₃；③NaOH和Na₂CO₃；④______．
設計方案并進行實驗：甲、乙、丙同學分別設計如下方案并進行探究：
甲同學：取濾液C少許放入試管中，滴加足量的稀鹽酸，產生大量無色氣體，則濾液C中的溶質是Na₂CO₃．
乙同學：取濾液C少許放入試管中，滴加足量的無色酚酞，液體變成紅色，則濾液C中的溶質一定含有NaOH．
丙同學：取濾液C少許放入試管中，滴加Ca（OH）₂溶液，有白色沉淀產生．向上層清液中滴加無色酚酞，無色酚酞變成紅色，則濾液C中的溶質是NaOH和Na₂CO₃．
反思與評價：
丁同學認真分析上述三位同學的實驗，認為他們的結論均有不足之處，并且做出了正確的判斷．
他認為濾液C中的溶質一定含有______，可能含有NaOH．
為進一步確認猜想③正確，請你幫助他設計實驗進行驗證．

實驗操作	實驗現象	實驗結論及解釋
①______	______	猜想③正確
②______	______

（3）實驗過程中，同學們還發現向樣品中加入足量水溶解時放出大量的熱．綜合對濾液和濾渣成分的探究，下列對樣品成分的分析正確的是______（填序號）．
①樣品中一定含NaOH        ②樣品中一定含Na₂CO₃
③樣品中含NaOH、CaO中的一種或兩種．

Answer 1

【答案】分析：堿石灰變質的過程：（1）CaO和水反應生成氫氧化鈣，然后氫氧化鈣再和空氣中二氧化碳反應生成碳酸鈣；（2）氫氧化鈉吸水后潮解，然后會與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉．
解答：解：（1）由題給條件可知堿石灰變質后的可能會含有碳酸鈣碳酸鈉等物質．從實驗方案中我們向濾渣中加入稀鹽酸產生了氣體，從而我們判斷該濾渣中含有碳酸鈣．碳酸鈣產生的原因有兩個可能：一個是CaO和水反應生成氫氧化鈣，然后氫氧化鈣再和空氣中二氧化碳反應生成碳酸鈣，另一個是CaO和水反應生成氫氧化鈣，然后和氫氧化鈉變質后產生的碳酸鈉反應生成的．故該題答案為：CaCO₃ Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH或Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）【猜想】猜想就是提出可能存在的情況，碳酸鈉不可能和氫氧化鈣共存，再結合題給的條件我們得出的一種可能就是：NaOH和Ca（OH）₂
【反思與評價】綜合分析甲乙丙三位學生得出的結論，我們看出甲同學向濾液中加稀鹽酸產生其他，說明有碳酸鈉，丙同學向濾液中加入氫氧化鈣后產生沉淀說明存在著碳酸鈉，故我們可以得出的結論是濾液中一定存在著碳酸鈉．     本題答案為：Na₂CO₃
要充分證明猜想3也就是驗證濾液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，我們要先驗證碳酸鈉的存在，然后在排除碳酸鈉干擾的條件下驗證氫氧化鈉的存在，而排除干擾最好就把碳酸鈉轉化成沉淀或者氣體，故我們可以這樣做：

實驗操作	實驗現象	實驗結論及解釋
①取少量濾液C于試管中，加入足量CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想③正確
②過濾，在濾液中滴加無色酚酞試液	溶液由無色變成紅色

（3）經過上面的分析，我們已經判斷出有碳酸鈉，而由題給條件可知溶解時放熱，而在與水接觸放出熱量的是氫氧化鈉，氧化鈣與水反應也會放出大量的熱，故本題答案應選：②③
點評：本題為實驗探究題，做題的關鍵是抓住題給的資料，并結合所學知識加以解決，記住這類題目中的【查閱資料】部分是非常重要的提示，一定要仔細閱讀．