题目内容

【题目】（6分）实验小组研究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。

实验一：甲、乙、丙三位同学分别用溶质质量分数为5%的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液进行了如下实验。

实验内容

NaHCO3溶液

Na2CO3溶液

（1）加入无色酚酞溶液

溶液变红

溶液变红

（2）加入澄清石灰水

产生白色沉淀

现象Ⅰ

（3）加入5%的CaCl2溶液

产生白色沉淀、有气泡产生

产生白色沉淀

（4）加入稀盐酸

现象Ⅱ

有气泡产生

（5）加热溶液，并用导管与澄清石灰水连接

石灰水变浑浊

石灰水无明显变化

（1）表中的现象Ⅰ为 ；用化学方程式表示现象Ⅱ的原因 。

（2）若要鉴别实验中用到的NaHCO3和Na2CO3两种溶液，实验一中提供了 种方法。

实验二：甲、乙、丙三位同学分别将各自实验一中NaHCO3溶液与澄清石灰水反应后的物质进行过滤，对滤液中的溶质成分进行了如下探究。

【查阅资料】

（1）氯化钙溶液显中性，与氢氧化钠溶液不反应。

（2）两种溶液的取用量不同，滤液中溶质的组成情况可能有：①NaOH；②Na2CO3；③NaOH和Ca（OH)2；④Na2CO3和NaHCO3；⑤Na2CO3和NaOH。

【进行实验】

实验操作

实验现象

实验结论

甲同学

取少量滤液于试管中，滴加足量的稀盐酸

有气泡产生

滤液中的溶质一定含有Na2CO3

乙同学

取少量滤液于试管中，向其中通入少量CO2

产生白色沉淀

则滤液中的溶质是

丙同学

取少量滤液于试管中，塞紧胶塞，并用导管与澄清石灰水连接，加热

澄清石灰水变浑浊

则滤液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3

【反思与评价】

（1）根据丙同学的结论，NaHCO3溶液与澄清石灰水反应的化学方程式是 。

（2）甲同学进一步实验，确定了滤液中的溶质是Na2CO3和NaOH。其实验方案是 。

【答案】（1）产生白色沉淀 NaHCO3 + HCl === NaCl + H2O + CO2↑ （2）2

实验二：乙同学的实验结论：NaOH和Ca（OH)2（1）2NaHCO3 + Ca（OH)2 === CaCO3↓+ Na2CO3 +2H2O

（2）取甲反应后的滤液于试管中，向其中加入过量的5%CaCl2溶液，直至没有沉淀产生；过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，溶液变为红色

【解析】

试题分析：碳酸钠和氢氧化钙反应产生沉淀，所以表中的现象Ⅰ为产生白色沉淀；实验中共有五种方法，但是其中三种现象相同不能准确的判断，所以可用的方法是两种；因为有沉淀产生所以一定有氢氧化钙溶液，因此乙同学的结论会是NaOH和Ca（OH)2；NaHCO3溶液与澄清石灰水反应的化学方程式是2NaHCO3 + Ca（OH)2 === CaCO3↓+ Na2CO3 +2H2O；进一步实验，确定了滤液中的溶质是Na2CO3和NaOH。其实验方案是取甲反应后的滤液于试管中，向其中加入过量的5%CaCl2溶液，直至没有沉淀产生；过滤，再向滤液中滴加无色酚酞溶液，溶液变为红色，加入过量的氯化钙目的是完全除掉碳酸钠的干扰，因为碳酸钠的溶液也显示碱性。

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①2Na2O2 ＋ 2H2O ═ 4NaOH ＋ O2↑

②2Na2O2 ＋2CO2 ═ 2Na2CO3 ＋ O2

（2）氯化钙溶液呈中性；碳酸钠溶液呈碱性；氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应：

Na2CO3+ CaCl2 ═ CaCO3↓ + 2NaCl。

同学们对用过一段时间后的面具中的固体成分产生兴趣。

[猜想与假设]

固体可能为：①Na2CO3；②NaOH和Na2CO3；③Na2O2和Na2CO3；④ 。

为了确定用过一段时间后呼吸面具中的成分，该小组的同学在老师的指导下进行了以下的探究。

[进行实验]

实验Ⅰ：取少量固体放入试管中，加足量水，看到 ，证明固体中有Na2O2。

实验Ⅱ：取少量固体放入试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量气泡，则证明固体中含有Na2CO3。

实验Ⅲ：取少量固体放入试管中，加足量水，再滴加足量的氯化钙溶液后，过滤。向滤液中加入酚酞试液，若溶液变成 ，则证明固体中含有NaOH。

[反思与评价]

通过上述实验，有些同学认为其中有些不妥的结论。

（1）有些同学认为通过实验Ⅱ并不能确定固体中含有Na2CO3。如何改进此实验？ 。

（2）还有些同学认为通过实验Ⅲ也不能证明固体中一定含有NaOH。其原因是： 。

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【提额出猜想】滤液中溶质的成分有如下几种可能：

A．NaOH

B．Na2CO3、Ca（OH）2、NaOH

C．Na2CO3和NaOH

D．

【讨论交流】（1）上述猜想中，肯定不成立的一项是 （填猜想序号），其理由是 ；

（2）某同学取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明 是不成立的（填猜想序号）。

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实验步骤

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