Question

15．科學探究是一種重要的學習方式．鎖定探究目的，理清探究思路是探究過程中分析問題時常用的方法．請利用圖中的裝置對相關問題展開探究．

【實驗目的】①探究二氧化碳的制備和性質．
②探究酸堿鹽的性質．
【實驗信息】
①大理石中的雜質不參加反應且難溶于水．
②B裝置中銅網用粗銅絲固定，銅網和粗銅絲不參加反應．
③探究過程不考慮空氣中的二氧化碳對實驗的影響．
【實驗步驟】
①連接儀器，檢查裝置氣密性．將塊狀大理石置于B裝置的銅網上．
②關閉止水夾K₂，打開止水夾K₁，打開分液漏斗活塞，向B裝置中裝入稀鹽酸，使其浸沒大理石后關閉分液漏斗活塞．
（1）B裝置中發生反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，該反應屬于基本反應類型中的復分解反應．
（2）A裝置中的實驗現象是管口有氣泡冒出，澄清的石灰水變渾濁，發生反應的化學方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．③當B裝置中的物質仍在反應時，關閉止水夾K₁，打開止水夾K₂．一段時間后觀察到：B裝置中反應逐漸停止，C、D裝置中溶液為紅色，且D裝置中有沉淀生成．
（3）D裝置中發生反應的化學方程式為CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．
【實驗拓展】反應結束后對C、D裝置中的溶液進行以下探究．（提示：溶質不考慮酚酞）
（4）C裝置溶液中一定含的離子有鈉離子、氯離子、氫氧根、鈣離子
（5）D裝置溶液中一定含有溶質NaCl，原因有氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉，氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉．
（6）D裝置溶液中溶質組成的可能有氯化鈉和氫氧化鈉；氯化鈉、氫氧化鈉和氯化鈣；氯化鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉．
（7）如需完全除去D裝置溶液中除NaCl以外的其它溶質，你選擇的物質是碳酸鈉與稀鹽酸．

Answer 1

分析 用碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，屬于復分解反應；二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水；D裝置中發生的反應是：氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，配平即可；C裝置溶液中一定含有的物質是：氯化鈉、氯化鈣、氫氧化鈉；D裝置溶液中一定含有溶質NaCl，原因有：氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉，氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉．D裝置溶液中溶質一定有氯化鈉和氫氧化鈉，氯化鈣和碳酸鈉可能沒有，也可能有氯化鈣和碳酸鈉中的一種，因為氯化鈣和碳酸鈉不能共存．如需完全除去D裝置溶液中除NaCl以外的其它溶質，可以用過量的碳酸鈉除去氯化鈣，用鹽酸除去氫氧化鈉和碳酸鈉．

解答 解：（1）用碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，屬于復分解反應；故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；復分解反應；
（2）二氧化碳一般用澄清的石灰水檢驗，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水；故答案為：導管口有氣泡冒出，澄清的石灰水變渾濁；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）D裝置中發生的反應是：氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，配平即可；故答案為：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；
（4）C裝置溶液中一定含有的物質是：氯化鈉、氯化鈣、氫氧化鈉；故答案為：鈉離子、氯離子、氫氧根、鈣離子；
（5）D裝置溶液中一定含有溶質NaCl，原因有：氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉，氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉．故答案為：氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉，氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉
（6）D裝置溶液中溶質一定有氯化鈉和氫氧化鈉，氯化鈣和碳酸鈉可能沒有，也可能有氯化鈣和碳酸鈉中的一種，因為氯化鈣和碳酸鈉不能共存．故答案為：氯化鈉和氫氧化鈉；氯化鈉、氫氧化鈉和氯化鈣；氯化鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉
（7）如需完全除去D裝置溶液中除NaCl以外的其它溶質，可以用過量的碳酸鈉除去氯化鈣，用鹽酸除去氫氧化鈉和碳酸鈉．故答案為：碳酸鈉與稀鹽酸．
答案：
（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；復分解反應；
（2）管口有氣泡冒出，澄清的石灰水變渾濁；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（3）CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；
（4）鈉離子、氯離子、氫氧根、鈣離子；
（5）氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉，氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉；
（6）化鈉和氫氧化鈉；氯化鈉、氫氧化鈉和氯化鈣；氯化鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉；
（7）碳酸鈉與稀鹽酸．

點評 有關實驗方案的設計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關于對實驗設計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達到實驗目的；二是設計的方法進行比較，那種方法更簡便．