Question

（2011•延庆县一模）实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和NaOH固体的混合物．同学们为确认一瓶久置的“碱石灰”样品的成分，进行如图实验探究．

查阅资料：
a．Ca（OH）₂、Na₂CO₃溶于水无明显的温度变化．
b．CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓．
c．CaCl₂溶液呈中性．
（1）滤渣B中一定含有______，产生该物质的化学方程式可能是______（写出一个即可）．
（2）滤液C成分的探究．
猜想：滤液C中的溶质可能为①NaOH；②Na₂CO₃；③NaOH和Na₂CO₃；④______．
设计方案并进行实验：甲、乙、丙同学分别设计如下方案并进行探究：
甲同学：取滤液C少许放入试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量无色气体，则滤液C中的溶质是Na₂CO₃．
乙同学：取滤液C少许放入试管中，滴加足量的无色酚酞，液体变成红色，则滤液C中的溶质一定含有NaOH．
丙同学：取滤液C少许放入试管中，滴加Ca（OH）₂溶液，有白色沉淀产生．向上层清液中滴加无色酚酞，无色酚酞变成红色，则滤液C中的溶质是NaOH和Na₂CO₃．
反思与评价：
丁同学认真分析上述三位同学的实验，认为他们的结论均有不足之处，并且做出了正确的判断．
他认为滤液C中的溶质一定含有______，可能含有NaOH．
为进一步确认猜想③正确，请你帮助他设计实验进行验证．

实验操作	实验现象	实验结论及解释
①______	______	猜想③正确
②______	______

（3）实验过程中，同学们还发现向样品中加入足量水溶解时放出大量的热．综合对滤液和滤渣成分的探究，下列对样品成分的分析正确的是______（填序号）．
①样品中一定含NaOH        ②样品中一定含Na₂CO₃
③样品中含NaOH、CaO中的一种或两种．

Answer

碱石灰变质的过程：（1）CaO和水反应生成氢氧化钙，然后氢氧化钙再和空气中二氧化碳反应生成碳酸钙；（2）氢氧化钠吸水后潮解，然后会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠．
【解析】
（1）由题给条件可知碱石灰变质后的可能会含有碳酸钙碳酸钠等物质．从实验方案中我们向滤渣中加入稀盐酸产生了气体，从而我们判断该滤渣中含有碳酸钙．碳酸钙产生的原因有两个可能：一个是CaO和水反应生成氢氧化钙，然后氢氧化钙再和空气中二氧化碳反应生成碳酸钙，另一个是CaO和水反应生成氢氧化钙，然后和氢氧化钠变质后产生的碳酸钠反应生成的．故该题答案为：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况，碳酸钠不可能和氢氧化钙共存，再结合题给的条件我们得出的一种可能就是：NaOH和Ca（OH）2
【反思与评价】综合分析甲乙丙三位学生得出的结论，我们看出甲同学向滤液中加稀盐酸产生其他，说明有碳酸钠，丙同学向滤液中加入氢氧化钙后产生沉淀说明存在着碳酸钠，故我们可以得出的结论是滤液中一定存在着碳酸钠．     本题答案为：Na2CO3
要充分证明猜想3也就是验证滤液中含有碳酸钠和氢氧化钠，我们要先验证碳酸钠的存在，然后在排除碳酸钠干扰的条件下验证氢氧化钠的存在，而排除干扰最好就把碳酸钠转化成沉淀或者气体，故我们可以这样做：

        实验操作        实验现象     实验结论及解释
①取少量滤液C于试管中，加入足量CaCl2溶液 有白色沉淀生成  
猜想③正确
②过滤，在滤液中滴加无色酚酞试液 溶液由无色变成红色

（3）经过上面的分析，我们已经判断出有碳酸钠，而由题给条件可知溶解时放热，而在与水接触放出热量的是氢氧化钠，氧化钙与水反应也会放出大量的热，故本题答案应选：②③