Question

4．學(xué)校小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，請你參與進(jìn)來：

圖1實(shí)驗(yàn)中，通過甲中紅色溶液變成無色的現(xiàn)象，證明了稀鹽酸和氫氧化鈣發(fā)生了反應(yīng)．
向乙中滴加稀鹽酸一段時(shí)間后，溶液的鹽酸一直沒有發(fā)生變化，卻出現(xiàn)了氣泡．產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是氫氧化鈉在空氣中與二氧化碳反應(yīng)變質(zhì)生成可溶性的碳酸鈉且氫氧化鈉剩余，氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液均顯堿性，加入稀鹽酸時(shí)，氫氧化鈉先與鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈉和水．氫氧化鈉被鹽酸耗盡后，鹽酸再與碳酸鈉反應(yīng)，生成二氧化碳?xì)怏w；
【繼續(xù)實(shí)驗(yàn)】將兩支試管的廢液混合在同一燒杯中，出現(xiàn)了圖2的現(xiàn)象，同學(xué)們對廢液中的離子成分展開探究：
【提出問題】廢液中含有哪些離子？
【猜想與假設(shè)】甲的猜想：Na⁺、Cl^-、CO₃^2-
乙的猜想：Na⁺、Cl^-、Ca²⁺
你的猜想：Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、H⁺
上述猜想中，錯(cuò)誤的是甲的猜想，理由是最終得到無色溶液，說明甲中生成的氯化鈣未與乙中的碳酸鈉反應(yīng)，即鈣離子一定存在于溶液中，碳酸根離子一定不能存在于溶液中；
【實(shí)驗(yàn)探究】取無色溶液少量于試管中，滴加紫色石蕊溶液，出現(xiàn)紫色溶液變成紅色，證明“你的猜想”成立．
【歸納與總結(jié)】通過上述實(shí)驗(yàn)我們能夠總結(jié)出：在確定化學(xué)反應(yīng)后所得溶液中的離子成分時(shí)，只需探究可能存在的離子是都存在就可以確定溶液中的離子成分．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的知識進(jìn)行分析，氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液都顯堿性，氫氧化鈉易吸收空氣中的二氧化碳生成碳酸鈉，鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水、鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；鹽酸能使紫色石蕊試液變紅．

解答 解：圖1實(shí)驗(yàn)中，通過甲中紅色溶液變成無色溶液，證明了稀鹽酸和氫氧化鈣發(fā)生了反應(yīng)．
氫氧化鈉在空氣中與二氧化碳反應(yīng)變質(zhì)生成可溶性的碳酸鈉且氫氧化鈉剩余，氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液均顯堿性，加入稀鹽酸時(shí)，氫氧化鈉先與鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈉和水．氫氧化鈉被鹽酸耗盡后，鹽酸再與碳酸鈉反應(yīng)，生成二氧化碳?xì)怏w，且反應(yīng)后碳酸鈉剩余；
【猜想與假設(shè)】最終得到無色溶液，說明甲中生成的氯化鈣未與乙中的碳酸鈉反應(yīng)，即鈣離子一定存在于溶液中，碳酸根離子一定不能存在于溶液中．若鹽酸過量，則溶液中還有氫離子，所以我的猜想是溶液中有Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、H⁺；甲的猜想是錯(cuò)誤；
【實(shí)驗(yàn)探究】取無色溶液少量于試管中，滴加紫色石蕊溶液，出現(xiàn)紫色溶液變成紅色，證明“你的猜想”成立．
故填：甲中紅色溶液變成無色；氫氧化鈉在空氣中與二氧化碳反應(yīng)變質(zhì)生成可溶性的碳酸鈉且氫氧化鈉剩余，氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液均顯堿性，加入稀鹽酸時(shí)，氫氧化鈉先與鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈉和水．氫氧化鈉被鹽酸耗盡后，鹽酸再與碳酸鈉反應(yīng)，生成二氧化碳?xì)怏w；Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、H⁺；甲；最終得到無色溶液，說明甲中生成的氯化鈣未與乙中的碳酸鈉反應(yīng)，即鈣離子一定存在于溶液中，碳酸根離子一定不能存在于溶液中；紫色石蕊；紫色溶液變成紅色．

點(diǎn)評 此題難度較大，本題考查了酸堿中和反應(yīng)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以從反應(yīng)后的產(chǎn)物和其有關(guān)的性質(zhì)著手．