Question

某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后，设计了如图所示实验，并对反应后瓶中残留废液进行探究。

 

（提出问题）废液中所含溶质是什么？

（猜想与假设）

猜想1：废液中的溶质是NaCl、Na₂CO₃和HCl   

猜想2：废液中的溶质只有NaCl

猜想3：废液中的溶质是NaCl、HCl               

猜想4：废液中的溶质是_____

（讨论与交流）

小明认为猜想1无需验证就知道是错误的，他的理由是___（请用化学方程式说明）。

（实验与结论）

（1）小亮同学为验证猜想3，取少量废液装入试管中，然后滴入酚酞溶液，发现溶液不变色，于是小亮认为猜想3正确。你认为他的结论_____（填“正确”或“错误”），理由是__。

（2）请你另设计实验方案验证猜想3：

实验步骤	实验现象	实验结论
_____	_____	猜想3正确

（3）欲从猜想3的废液中得到纯净的NaCl晶体，请设计合理的实验方案_____。

Answer

NaCl、Na2CO3 错误 酚酞溶液加入中性溶液中也不变色 取少量废液装入试管中，加入少量碳酸钠溶液 溶液有气泡产生 取废液加入蒸发皿中，酒精灯加热，加热到蒸发皿内剩余少量液体时，停止加热，利用余热将液体蒸发去除，最后结晶制得氯化钠结晶

【解析】

【猜想与假设】盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，若恰好反应，则溶质只有氯化钠，若盐酸过量，则溶质为盐酸与氯化钠，若碳酸钠过量，则溶质为氯化钠和碳酸钠；

故答案为：NaCl、Na2CO3。

【讨论与交流】猜想1中盐酸若与碳酸钠同时存在，则两者会发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳，继续有气泡产生，所以两者不能共存；

故答案为：2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑。

【实验与结论】（1）酚酞加入碱性溶液中，溶液变红，加入中性和酸性溶液不变色，因此加入酚酞后不发生颜色变化，证明溶液不显碱性，但是不能说明是酸性还是中性，因此无法得出溶质组成；

故答案为：错误；酚酞溶液加入中性溶液中也不变色。

（2）猜想3正确，说明含有盐酸，盐酸可与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，因此可以看到气泡；

故答案为：取少量废液装入试管中，加入少量碳酸钠溶液；溶液有气泡产生。

（3）废液溶质为氯化钠和氯化氢，氯化氢加热后容易挥发，而氯化钠溶解度随温度变化不大，因此可以在蒸发结晶制备较为纯净的氯化钠晶体；

故答案为：取废液加入蒸发皿中，酒精灯加热，加热到蒸发皿内剩余少量液体时，停止加热，利用余热将液体蒸发去除，最后结晶制得氯化钠结晶。

在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。