Question

小强同学看到妈妈将买来的排水口洗净剂（主要成分：过碳酸钠、柠檬酸）洒在厨房排水口网状盖的底部，倒上温水后迅速冒出气泡．为了解其反应过程，他与学习小组的同学进行了如下探究．
【探究一】小组同学根据所学的化学知识设计并进行了如图所示的实验．
实验中观察到如下现象：A中有气泡产生；B中的澄清石灰水变浑浊；C中收集到的气体能使燃着的木条燃烧更旺．由此同学们得出结论：生成的两种气体分别是：    （填化学式）．B中有关反应的化学方程式是    ．
【探究二】
（1）实验过程：
教师提供了一瓶过碳酸钠（Na₂CO₄），小组同学进行了如下实验探究：

（2）提出问题：无色溶液X中的溶质有哪些物质？
（3）猜想与假设：根据以上实验现象，X溶液中一定存在的溶质是    ；还可能存在Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH中的一种或几种．
（4）查找资料：
资料1：氯化钙溶液呈中性；氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应；
氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
资料2：NaHCO₃溶液呈碱性，与石灰水反应生成白色沉淀；碳酸氢钠、碳酸钠与足量的酸反应产物相同．
（5）实验过程：小组同学对溶液X中的溶质进行了如下实验．请将下列实验方案填写完整．

实验操作	主要实验现象	结论
①		证明溶液中有Na2CO3
②		证明溶液中无NaHCO3
③		证明溶液中无NaOH

（6）实验反思：根据资料，NaHCO₃溶液能与石灰水反应生成白色沉淀．于是，同学们猜想：碳酸氢钠与氢氧化钠是否可以发生    （写方程式）这样的反应？于是，同学们进行了新的探究实验．

Answer 1

【答案】分析：【探究一】根据氧气的助燃性及二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊分析判断，并据反应原理书写方程式；
【探究二】（3）因为无色溶液X中加入二氧化锰有氧气生成，因此无色溶液X中含有的一种溶质是过氧化氢；
（5）①根据氯化钙与碳酸氢钠不反应，可取上述无色液体X少量于试管中，加入足量的氯化钙溶液，产生白色沉淀，因此一定有碳酸钠；取步骤①所得上层清液少量，滴加盐酸，没有气泡产生，说明没有碳酸氢钠；③氯化钙、氯化钠溶液呈中性，所以取步骤①所得上层清液少量，加入酚酞试液，若不变色，说明没有氢氧化钠；
（6）据NaHCO₃溶液能与石灰水反应生成白色沉淀，推测NaHCO₃溶液与氢氧化钠反应方程式．
解答：解：【探究一】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，这是二氧化碳的特性；氧气具有助燃性，因此能使燃着的木条燃烧更旺；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，方程式是：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
【探究二】（3）因为无色溶液X中加入二氧化锰有氧气生成，因此无色溶液X中含有的一种溶质是过氧化氢；
（5）根据资料2可知：NaHCO₃溶液呈碱性，与石灰水反应生成白色沉淀，碳酸钠也与石灰水反应生成白色沉淀，故不能取石灰水检验碳酸钠的存在；
根据资料1可知：氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应，氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应生成沉淀，所以要证明溶液中有碳酸钠，可取上述无色液体X少量于试管中，至不再冒气泡为止，加入过量的氯化钙溶液，若产生白色沉淀，则一定有碳酸钠，加入过量的氯化钙溶液是防止碳酸钠有剩余，对碳酸氢钠、氢氧化钠的检验造成干扰；因为①中加入的是过量的氯化钙溶液，所以碳酸钠完全反应，要证明是否含有碳酸氢钠，可取步骤①所得上层清液少量，滴加盐酸，若没有气泡产生，则没有碳酸氢钠；③因为碳酸钠已完全反应，且氯化钙、氯化钠溶液呈中性，所以可取步骤①所得上层清液少量，加入酚酞试液，若不变色，则说明没有氢氧化钠；
（6）NaHCO₃溶液能与石灰水反应生成白色沉淀，依据反应前后元素种类不变，说明生成的沉淀是碳酸钙，同时生成水；据此推测NaHCO₃溶液与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，方程式是：NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
故答案为：[探究一]O₂、CO₂；        CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
[探究二]（3）H₂O₂；
（5）

实验操作	主要实验现象
取溶液X适量于试管中，加入过量CaCl2溶液	出现白色沉淀
取①中反应后上层清液适量，加入适量稀盐酸	无气泡
取①中反应后上层清液适量，加入酚酞试液	不变色

（6）NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
点评：本题是对实验方法和过程的探究，考查了学生对于常见气体--氧气、二氧化碳性质的掌握，及分析资料，设计实验，书写方程式的能力，要依据题意细心分析，才能得出正确的答案．