Question

【題目】某化學興趣小組的同學學習“滅火器原理”后，設計了如下圖所示實驗，并對反應后瓶中殘留廢液進行探究。

（提出問題）廢液中所含溶質是什么?

（猜想與假設）

猜想1：廢液中的溶質是NaCl、Na2CO3和HCl

猜想2：廢液中的溶質只有NaCl

猜想3：廢液中的溶質是NaCl、HCl

猜想4：廢液中的溶質是______。

（討論與交流）

小明認為猜想1無需驗證就知道是錯誤的，他的理由是_______________。

（實驗與結論）

（1）小亮同學為驗證猜想3，取少量廢液裝入試管中，然后滴入酚酞溶液，發現溶液不變色，于是小亮認為猜想3正確。你認為他的結論____(填“正確”或“錯誤”)，理由是____________。

請你另設計實驗方案驗證猜想3：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
__________________	__________________	猜想3正確

（2）驗證猜想4，可選擇的試劑有____________。

A 酚酞溶液 B 氫氧化鉀溶液 C 稀硫酸 D 氯化鋇溶液

寫出以上所發生反應中有沉淀生成反應的化學方程式：_____________。

（拓展與應用）若廢液中的溶質是NaCl和HCl，根據鹽酸的性質，無需另加試劑，只要對廢液進行______操作，即可從廢液中得到NaCl固體。

Answer 1

【答案】NaCl、Na2CO3 HCl和Na2CO3會發生反應 錯誤 只含NaCl時也不變色 向廢液中加入鎂條 產生氣泡 ACD Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2NaCl 蒸發

【解析】

[猜想與假設]濃鹽酸與碳酸鈉溶液反應后生成氯化鈉與二氧化碳和水，生成物中一定有氯化鈉，當兩者恰好完全反應時，反應后的溶液中溶質只有氯化鈉，當鹽酸過量時，反應后的溶液中溶質是氯化鈉與鹽酸，當碳酸鈉過量時，反應后的溶液中溶質是氯化鈉與碳酸鈉，由題可知，碳酸鈉過量的情況還沒有猜想到，故填：NaCl、Na2CO3；

[討論與交流]在化學反應中不可能兩種反應物都過量，故猜想1無需驗證就知道是錯誤的，理由是：HCl和Na2CO3會發生反應，故填：HCl和Na2CO3會發生反應；

[實驗與結論]

（1）廢液中滴入酚酞溶液，發現溶液不變色，說明溶液不呈堿性，所以溶質只有氯化鈉，也可能溶質有氯化鈉和鹽酸，所以小亮的結論錯誤，故填：錯誤 只含NaCl時也不變色；

驗證猜想3的方案有：向廢液中加入鎂條，產生氣泡，猜想3正確，故填：向廢液中加入鎂條 產生氣泡；

（2）驗證猜想4時，就是驗證碳酸鈉是否存在，故可加入酚酞，若變紅則有碳酸鈉，也可加入稀硫酸，若產生氣泡，則有碳酸鈉，也可加入氯化鋇，若產生白色沉淀，則有碳酸鈉存在，此反應產生沉淀，相關的化學方程式為：Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2NaCl，故填：ACD Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2NaCl；

[拓展與應用] 若廢液中的溶質是NaCl和HCl，根據鹽酸有揮發性的性質，無需另加試劑，只要對廢液進行蒸發操作，即可從廢液中得到NaCl固體。故填：蒸發。