Question

实验小组将澄清石灰水和碳酸钠溶液混合,充分反应后过滤,得到了滤液M,同学们对滤液M中溶质的成分进行探究,探究过程如下:

[猜想与假设]①含有NaOH;

②含有____.

③含有NaOH、Na₂CO₃;

④含有 NaOH、Na₂CO₃和Ca(OH)₂。

[设计与实验]

（1）大家认为猜想_____一定不正确,其原因是_______。

（2）甲同学取滤液M样品,向其中加入足量的____，不产生气泡，则猜想③不正确。

（3）乙同学依据甲同学的实验结论继续实验,记录如下

实验操作	现象	结论
取一定量滤液M于试管中，加入__溶液	________	猜想②成立

相关反应的化学方程式为____。

[交流与反思]若将滤液M直接倒入下水道，对环境造成的影响是会污染水源。

（4）若假设①成立,取反应后的滤液M 100克,加入10克溶质质量分数为3. 65%的稀盐酸恰好完全反应，则滤液中溶质的质量分数是多少____?

Answer

NaOH和Ca(OH)2 ④ Na2CO3和Ca(OH)2不能共存(合理即可) 稀盐酸(合理即可) 碳酸钠 有白色沉淀产生 0.4%

【解析】

猜想与假设：

碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，澄清石灰水和碳酸钠溶液混合，当氢氧化钙过量时，反应后溶液中的溶质有NaOH和；当碳酸钠过量时溶液中的溶质有NaOH、Na2CO3；当二者恰好完全反应时溶液中的溶质有NaOH；所以猜想②：NaOH和Ca(OH)2；

设计与实验：

（1）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，氢氧化钙和碳酸钠不能共存，所以猜想④一定不成立；

（2）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。猜想③不成立，溶液中的溶质没有碳酸钠，所以甲同学取滤液M样品，向其中加入足量的稀盐酸，不产生气泡；

（3）因为猜想②成立，可以通过加入碳酸钠溶液来检验氢氧化钙的存在。所以取一定量滤液M于试管中，加入碳酸钠溶液，有白色沉淀生成，则可验证猜想②成立；

碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，化学方程式为：；

（4）设滤液中溶质的质量分数是x，则

x=0.4%。

答:滤液中氢氧化钠的质量分数是0.4%。