Question

在化学实验技能考试中，有一题目是鉴别氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液，某同学进行了如下图所示的实验．
（1）写出试管②中反应的化学方程式：______．
（2）当看到不同现象时停止通气体，将两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中，并将废液进行过滤，同学们对滤液成分进行了探究．
[提出问题]滤液中除水外还含有哪些物质？
[查阅资料]①氯化钙溶液呈中性；
②Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
[猜想假设]甲同学认为：只含有氢氧化钠
乙同学认为：只含有碳酸钠；
丙同学认为：含有氢氧化钠和氢氧化钙；
丁同学认为：含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙；
你认为还可能是______（写一种猜想）．
[分析讨论]你认为哪位同学的猜想不合理并说明理由______．
[实验设计]设计一个简单的实验证明你的猜想正确．

实验步骤	实验现象	实验结论
取滤液于试管中，______	______	猜想正确

[实验分析]甲同学针对自己的猜想进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取样于试管中，滴入少量稀盐酸	无明显现象	猜想成立

你认为甲同学对实验结果判断是否正确？请说明理由．______．
[反思拓展]
下列实验方法可以区分氢氧化钠和氢氧化钙两种固体的是______（填字母）．
A．放置在空气中       B．观察颜色       C．加水溶解       D．利用溶解性．

Answer

（1）根据反应物、生成物以及反应原理书写方程式．
（2）【猜想】根据二氧化碳和氢氧化钙、氢氧化钠反应时，可能刚好完全反应，也可能其中的一种过量，结合题中的猜想进行分析；
【讨论】根据碳酸钙离子和钙离子会生成沉淀进行分析；
【实验设计】根据猜想，只要设计实验验证氢氧化钠和碳酸钠存在进行分析；
【实验分析】根据盐酸也可以与氢氧化钠和氢氧化钙的反应进行分析；
【反思拓展】依据两者的物理性质是否易潮解以及溶解能力的强弱进行分析判断；
【解析】
（1）试管②中的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀和水，方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（2）[猜想]根据反应原理可知，①②试管中二氧化碳与两种碱的反应，可能是两者恰好完全反应，也可能其中的一种过量，结合已有的猜想，可猜想混合液中含有氢氧化钠和碳酸钠，
[讨论]碳酸根离子和钙离子会直接反应生成碳酸钙沉淀，因此丁同学猜想不合理，因为Na2CO3和Ca（OH）2能发生反应，不能共存．
[实验设计]由于两者的溶液均显碱性，所以可以加入只和碳酸钠反应的物质氯化钙，如果有白色沉淀生成既有碳酸钠，再取反应后的上层清液检验其是否具有碱性，如果显碱性则原溶液中含有氢氧化钠，因此需在上层清液中滴加酚酞进行检验；
[实验分析]盐酸也可以和氢氧化钠反应也可与氢氧化钙反应，反应时均无现象出现，因此无法区分甲与丙的猜想；
[反思拓展]氢氧化钠易潮解，氢氧化钙不潮解，所以放置在空气中时表面变湿的是氢氧化钠，加水溶解时易溶的是氢氧化钠，不易溶的是氢氧化钙，由于氢氧化钠易溶于水而氢氧化钙微溶于水，所以比较两者的溶解性也可区分两者，而观察颜色时由于两者外观相似不易区分．
故答案为：（1）Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（2）[猜想假设]氢氧化钠和碳酸钠；
[分析讨论]丁同学猜想不合理，因为Na2CO3和Ca（OH）2能发生反应，不能共存；
[实验设计]实验步骤：取滤液于试管中，加入过量的氯化钙溶液，静置取上层清液滴加无色酚酞；实验现象：试管中出现白色浑浊，且上层清液呈红色；
[实验分析]不正确，因为甲、丙猜想均可出现上述现象（写出一种即可）．
[反思拓展]ACD．