Question

化学课上，老师做了碳酸钠溶液和澄清石灰水反应的演示实验，并将反应后浑浊液过滤，得到澄清的滤液。学生们欲对滤液的成分进行探究。

[提出问题]滤液中的溶质的成分是什么?

[猜想与假设]有4位同学提出了以下猜想:

甲：氢氧化钠和碳酸钠

乙：氢氧化钠

丙：氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠

丁：______

同学们否定了丙同学的猜想，其理由是______。

[实验探究]

（1）甲同学为了验证自己的猜想，设计了如下方案并进行了探究验证:

步骤	现象	结论
取少量滤液样品于试管中，加入过量的稀盐酸	_______	猜想正确

写出其中一个反应的化学方程式_________。

（2）请你设计实验验证丁同学的猜想。

步骤	现象	结论
___	_____	猜想不正确

[交流讨论]

你还能设计不同的实验方案来验证甲同学的猜想正确吗?请写出实验方法和实验现象。_____。

Answer

氢氧化钠和氢氧化钙 碳酸钠与氢氧化钙同时存在会继续反应，二者不能共存 先不产生气泡，后产生气泡 （或） 取少量滤液样品于试管中，向溶液中加入碳酸钠溶液（答案合理即可） 无明显现象 取少量滤液样品于试管中，向溶液中加入少量氯化钡溶液（或硝酸钡），生成白色沉淀

【解析】

[猜想与假设]：

根据化学反应：，可以知道，反应后滤液中一定会有氢氧化钠存在，若碳酸钠过量，则含有碳酸钠，即甲同学的猜想，若两者恰好完全反应，则只含氢氧化钠，即乙同学的猜想，若氢氧化钙过量，则含有氢氧化钙，即丁的猜想为：氢氧化钠和氢氧化钙；

同学们否定了丙同学的猜想，其理由是碳酸钠与氢氧化钙同时存在会继续反应，二者不能共存。

[实验探究]

（1）甲同学为了验证自己的猜想（溶液含：氢氧化钠和碳酸钠）：取少量滤液样品于试管中，加入过量的稀盐酸，先不产生气泡，后产生气泡，则甲同学猜想正确，因为稀盐酸先与氢氧化钠反应，再与碳酸钠反应产生二氧化碳；

步骤

现象

结论

取少量滤液样品于试管中，加入过量的稀盐酸

先不产生气泡，后产生气泡

猜想正确

反应的化学方程式有： （或）。

（2）设计实验验证丁同学的猜想（溶液含：氢氧化钠和氢氧化钙），取少量滤液样品于试管中，向溶液中加入碳酸钠溶液，若无明显现象（即无白色沉淀生成），则验证丁同学的猜想不正确；

步骤

现象

结论

取少量滤液样品于试管中，向溶液中加入碳酸钠溶液

无明显现象

猜想不正确

[交流讨论]

验证甲同学的猜想正确还可以：取少量滤液样品于试管中，向溶液中加入少量氯化钡溶液（或硝酸钡），生成白色沉淀，则说明溶液含碳酸钠，可验证甲同学猜想正确。