Question

Na₂CO₃俗稱純堿，其溶液去油污效果較好．Na₂CO₃溶液能使酚酞試液變為紅色．
（1）碳酸鈉溶液的pH______7（填“大于”“小于”或“等于”）；
（2）甲同學想探究是Na⁺還是CO₃^2-的作用使酚酞試液變紅，其設計方案如下：先往Na₂CO₃溶液中滴加酚酞試液后，再加入適量的Ca（OH）₂溶液，觀察紅色是否消失．

①老師肯定了乙同學的看法，你認為甲同學方案的不合理之處是______；
②我想設計一個實驗方案證明是否是CO₃^2-的作用使酚酞試液變紅．在下列物質中選用一種可行的試劑是______（填序號）；
A．HCl　　　B．NaOH　　C．CaCl₂

實驗操作	實驗現象	實驗結論
______	______	______

（3）丙同學發現碳酸鈉堿性強弱與溶液的濃度和溫度有關，采用以下三個實驗步驟來研究，請簡要寫出第二步的實驗步驟（不必寫出實驗所涉及的儀器）．
第一步：分別配制溶質的質量分數為5%、l 0%、l 5%、20%的碳酸鈉溶液，用pH試紙分別測定它們的pH，并記錄；
第二步：______；
第三步：根據實驗現象，綜合分析，得出結論．

Answer 1

解：（1）碳酸鈉的水溶液呈堿性，溶液的pH大于7．故填：大于；
（2）①甲同學所選的試劑Ca（OH）₂溶液中含有能使無色酚酞試液變紅的OH^-．
故填：Ca（OH）₂溶液與Na₂CO₃溶液反應后的產物中含有能使無色酚酞試液變紅的NaOH．
②HCl本身也能使溶液變成無色，因此，加HCl根本無法證明“是CO₃^2-的作用使酚酞試液變紅”；
由①知，OH^-能夠使酚酞變紅，因此，加入NaOH溶液無法證明“是CO₃^2-的作用使酚酞試液變紅”；
CaCl₂溶液和Na₂CO₃溶液反應生成碳酸鈣沉淀和NaCl，從而除去了CO₃^2-，所以向酚酞試液中滴入Na₂CO₃溶液，振蕩，酚酞試液變紅，向變紅后的溶液中再逐滴滴入過量的CaCl₂溶液，紅色逐漸消失，說明是CO₃^2-的作用使酚酞試液變紅；
故填：C．

實驗操作	實驗現象	實驗結論
1、向酚酞試液中滴入Na2CO3溶液，振蕩； 2、向變紅后的溶液中再逐滴滴入過量的CaCl2溶液	酚酞試液變紅 紅色逐漸消失，有白色沉淀生成	Na2CO3溶液能使酚酞試液變紅 CO32-的作用使酚酞試液變紅

（3）創設對比實驗的前提就是控制相同條件下不同的項目的比較．即定溫狀態或定溶液狀態下進行．
故填：對每一種溶液分別測試它們在不同溫度時的pH．
分析：（1）Na₂CO₃俗稱純堿，是因為其溶液顯堿性．當溶液的pH等于7時，呈中性．當溶液的pH大于7時，呈堿性．當溶液的pH小于7時，呈酸性．
（2）①Ca（OH）₂溶液中含有OH^-，而OH^-能夠使酚酞變紅；
②HCl本身也能使溶液變成無色；
根據①知，NaOH中的OH^-能夠使酚酞變紅；
主要從碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液的反應可以得出，碳酸根離子減少，使紅色逐漸消失；
（3）因為是測定溶液在溫度與濃度對PH的影響，因此應先創設溫度相同不同濃度的條件，而后在設置溫度不同濃度相同的條件進行對比實驗．
點評：此題是一道實驗設計題，解題的關鍵是對比實驗的設計．不過，第①小題，圖示中乙同學已經說出了甲同學方案不合理的原因，且“老師肯定了乙同學的看法”，可是命題者還再讓考生回答“甲同學方案的不合理之處”，造成設問無效．