Question

【题目】某化学社团的同学发现，不同物质的变化常伴随着相同的实验现象。但从化学的角度去研究，会发现其有本质的区别。

（现象分析）

实验一：向盛有一定量氢氧化钠固体的试管里加入一定量的水，迅速用带导管的橡皮塞塞紧试管口，并将导管另一端通入盛有水的试管中，振荡左侧试管（如下图）

实验二：用氧化钙代替氢氧化钠重复一次上述实验。

上述两个实验的相同现象之一是________________________。

上述两个实验中，其中一个实验发生了化学变化，其化学方程式是______________________________；另一个实验没有发生化学变化。

（本质归纳）

相同的实验现象，既可以由物理变化引起，也可以由化学变化引起。

（探究运用）

在探究白色粉末的组成时，要研究相同实验现象的本质区别。

实验三：有一包白色粉末可能含有硫酸钡、碳酸钠和氢氧化钡中的一种或几种，取一定量该粉末加入到盛有足量水的烧杯中，搅拌，静置，观察到烧杯中有白色不溶物。

小明同学认为，白色粉末中一定含有硫酸钡；

一同学认为小明的结论不准确，其理由可用化学方程式表示为___________________。

针对上述两位同学的观点，小燕同学进一步设计如下实验方案进行探究：

（1）步骤③中，加入酚酞溶液后，若溶液E为无色，则原白色粉末的组成是______________（填化学式，下同）；步骤③中，加入酚酞溶液后，若溶液E为红色，则滤液A中一定含有的溶质是__________，原白色粉末的可能组成是____________________或_______________。

（2）小鹏同学认为，只需取少量滤渣B，加入过量的稀硝酸，若看到的现象是_____________，就足以说明原白色粉末中只含有碳酸钠和氢氧化钡。

Answer 1

【答案】右侧试管内有气泡产生 CaO+H2O=Ca(OH)2 Na2CO3、BaSO4 Ba(OH)2 BaSO4、Na2CO3、Ba(OH)2 Na2CO3、Ba(OH)2 沉淀全部溶解，且有气泡产生

【解析】

根据氧化钙及氢氧化钠遇水放热，及物质的溶解性进行分析解答。

(现象分析): 氢氧化钠固体溶于水会放热，从而使得压强增大，右侧试管内有气泡产生，氧化钙与水反应会放出热量，其反应方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2，温度升高压强增大，使得右侧试管内有气泡产生。故上述两个实验的相同现象之一是右侧试管内有气泡产生。

上述两个实验中，其中一个实验发生了化学变化，其化学方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2；

（探究运用）硫酸钡、碳酸钠和氢氧化钡三种物质中硫酸钡自身就为白色沉淀，而碳酸钠和氢氧化钡可相互反应生成碳酸钡沉淀，一同学认为小明的结论不准确，其理由可用化学方程式表示为 ；

（1）步骤③中，加入酚酞溶液后，若溶液E为无色，则此时溶液不显碱性，故原固体中不含Ba(OH)2，结合图示信息可知第一个步骤中溶解便有沉淀产生，即有BaSO4，第二个步骤中加入足量氯化钡有沉淀产生，即原粉末中有碳酸钠，综上分析可知原白色粉末的组成是：Na2CO3、BaSO4；步骤③中，加入酚酞溶液后，若溶液E为红色，说明溶液显碱性，即溶液中含有OH-，则原粉末中一定含有Ba(OH)2，故溶液A中一定含有的溶质为Ba(OH)2，则第一个步骤中产生的沉淀可能是原有的BaSO4，也有可能是Na2CO3与Ba(OH)2反应生成的沉淀，或两种情况都有，从图示信息可知加入BaCl2溶液后有沉淀产生，则原粉末中一定含有Na2CO3，故原粉末中可能含有BaSO4，综上分析可知原白色粉末的可能组成是BaSO4、Na2CO3、Ba(OH)2或Na2CO3、Ba(OH)2。

（2）由于BaSO4不溶于酸，BaCO3可溶于酸，且有气泡产生，故小鹏同学认为，只需取少量滤渣B，加入过量的稀硝酸，若看到的现象是沉淀全部溶解，且有气泡产生，就足以说明原白色粉末中只含有碳酸钠和氢氧化钡。