Question

化学实验小组的同学在实验结束进行废弃物处理时，将Ca（OH）2溶液与Na2CO3溶液倒入指定的洁净容器静置后

化学实验小组的同学在实验结束进行废弃物处理时，将Ca（OH）2溶液与Na2CO3溶液倒入指定的洁净容器静置后，发现容器底部有白色不溶物存在，上层为无色清液．由于反应的两种物质的用量不同，上层清液中溶质可能有多种组成，因此他们决定对上层清液中溶质的组成进行探究．[提出问题]上层清液里可能含有哪些溶质呢？[猜想与假设]甲同学猜想可能含有NaOH和Ca（OH）2；乙同学猜想可能含有NaOH、Na2CO3和Ca（OH）2；丙同学猜想可能恰好完全反应只含NaOH；丁同学猜想可能含有______．[实验验证]请你对甲同学的猜想，设计一个简单的实验加以证明． 实验步骤 实验现象 实验结论 甲同学的猜想成立[反思与评价]（1）小组同学选用了两种不同类别的试剂进行实验，都证明了甲同学猜想，并得出结论--Ca（OH）2存在．请写出相关的化学方程式：试剂①______试剂②______（2）你认为乙、丙同学的猜想都合理吗？如有错误，请分析原因是______（3）若上层清液中含有两种物质，则溶质的可能组成有以下几种（写化学式）：______．

Answer 1

[猜想与假设]Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃ ↓两种物质如果是恰好完全反应，则溶质只能是NaOH，如果有物质过量，则还可能含有Na₂CO₃或Ca（OH）₂ ；，但是这两种物质只能有一种剩余，不可能同时剩余Na₂CO₃或Ca（OH）₂ ，所以丁同学猜想的答案为：NaOH和Na₂CO₃；
[实验验证]甲同学猜想可能含有NaOH和Ca（OH）₂，要设计实验加以证明，只需要证明有Ca（OH）₂就可以了，而检验Ca（OH）₂所用试剂可采取二氧化碳；
[反思与评价]
（1）要鉴别甲同学猜想，并得出结论--Ca（OH）₂存在，需要根据Ca（OH）₂的性质选择试剂，且所选的试剂与Ca（OH）₂发生化学反应得有明显的实验现象，例如产生沉淀或冒出气泡等；可选用碳酸钠、二氧化碳等进行检验，反应的化学方程式为Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）乙同学的猜想不合理，因为Na₂CO₃与Ca（OH）₂发生反应生成CaCO₃沉淀和NaOH，溶液中不可能同时存在Na₂CO₃与Ca（OH）₂；
（3）若上层清液中含有两种物质，则反应物Na₂CO₃与Ca（OH）₂之一出现剩余，则溶质的可能组成为：NaOH和Na₂CO₃、Ca（OH）₂ 和NaOH．
故答案为：
[猜想与假设]NaOH和Na₂CO₃，
[实验验证]（合理即可）

实验步骤	实验现象和结论
取少量无色上层清液倒入试管中，再通入CO2（1分）	有白色沉淀产生（1分）

[反思与评价]
（1）①Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH  ②Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，（不拘顺序）
（2）乙同学的猜想不合理．因为Na₂CO₃与Ca（OH）₂要发生反应，不可能共存．
（3）NaOH和Na₂CO₃、Ca（OH）₂ 和NaOH