Question

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，进行如下实验探究．

【查阅资料】①Ca（OH）₂、Na₂CO₃溶于水无明显的温度变化．
②CaCl₂溶液呈中性．
（1）为了使少量样品充分溶解，操作①一定还要用到的玻璃仪器是；滤渣B中一定含有    （填化学式）．
（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Ca（OH）₂；     ④NaOH和Na₂CO₃．
【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：取少量滤液C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：取少量滤液C放入试管中，滴加足量的无色酚 酞溶液，溶液变成红色，则滤液C中的溶质一定含有NaOH．
丙同学：取少量滤液C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溶液，溶液变成红色，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    （填化学式），可能含有NaOH．为进一步确认滤液C中是否含NaOH，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
		猜想④正确

（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

根据已有的知识进行分析，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和碳酸钠等物质．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；
（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气泡，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，故填：Na2CO3；
要充分证明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，此时不能生成氢氧化钠，故可以加入氯化钙溶液，反应后过滤再加入酚酞试液，故填：

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，故填：②③