题目内容
【题目】研究盐类物质的性质时，甲、乙、丙三位同学分别向NaHCO3溶液中滴加石灰水，均产生白色沉淀．他们分别设计实验方案，对自己过滤后的滤液中溶质的成分进行如下探究．一、定性研究
【实验准备】用一定溶质的质量分数的NaHCO3溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液进行如下实验，为设计实验方案提供参考．
NaHCO3溶液 | NaOH溶液 | Na2CO3溶液 | |
加入酚酞溶液 | 溶液变红 | 现象Ⅰ | 溶液变红 |
加入CuSO4溶液 | 产生气泡和蓝色沉淀 | 现象Ⅱ | 产生气泡和蓝色沉淀 |
加入CaCl2溶液 | 无明显变化 | 无明显变化 | 产生白色沉淀 |
加热溶液至沸腾，将气体通入澄清石灰水 | 澄清石灰水变浑浊 | 澄清石灰水无明显变化 | 澄清石灰水无明显变化 |
表中的现象Ⅰ为__________；现象Ⅱ为产生蓝色沉淀，对应反应的化学方程式是_________________________。
【查阅资料】
（1）氯化钙溶液显中性．
（2）滤液中所含的溶质有以下几种可能：①NaOH；②Na2CO3；③NaOH和Ca（OH）2；④Na2CO3和NaHCO3；⑤Na2CO3和NaOH
【实验及分析】甲同学：取少量滤液于试管中，滴加过量的稀盐酸，产生大量无色气泡，则滤液中的溶质是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NaOH和Ca（OH）2．丙同学：分别取少量滤液于两支试管中，向一支试管中滴加CaCl2溶液，有白色沉淀产生；将另一支试管中的滤液加热至沸腾，将产生的气体通入澄清石灰水，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）老师认为乙、丙同学的实验方案和结论合理．
①丙同学的实验中，加入CaCl2溶液的目的是__________________。
②根据乙同学的结论，NaHCO3溶液与澄清石灰水反应的化学方程式是_________。
（2）老师认为甲同学的实验方案和结论存在不足．丁同学通过以下实验帮助甲同学确认了滤液中溶质的成分．
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量滤液于试管中，加入过量的__________的溶液 | 有白色沉淀生成 | 滤液中的溶质是Na2CO3和NaOH |
过滤，向滤液中滴加______溶液 | _____________________ |
（3）结合此次探究活动，你认为下列说法正确的是_________（填字母序号）。
a．盐溶液可能显碱性
b．化学反应的产物与反应物的量有关
c．碱和盐反应一定生成另外一种碱和另外一种盐
d．判断溶液混合后的成分不仅要考虑产物，还要考虑反应物是否过量。
二、定量分析
已知碳酸钠稳定而碳酸氢钠(NaHCO3)不稳定，碳酸氢钠受热易分解，反应的化学方程式为：2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O有NaHCO3和Na2CO3混合物13.7g，将其充分加热至固体质量不再减少，得剩余固体．将产生的气体通入足量的Ca（OH）2溶液中，产生5.0g沉淀．如果将剩余固体溶于足量的稀盐酸，会产生多少克CO2 ？____________
【答案】 溶液变红 略 检验碳酸钠 NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3 ↓ +NaOH+H2O 氯化钙（氯化钡，硝酸钙，硝酸钡，名称或化学式） 硫酸铜（酚酞） 只产生蓝色沉淀，无气泡（溶液变红） abd 4.4g
【解析】【实验准备】氢氧化钠溶液呈碱性，能使无色的酚酞试液变成红色，故现象Ⅰ为溶液变红；氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式表示为：2NaOH+CuSO4==Na2SO4+Cu(OH)2↓；【反思与评价】（1）碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，故加入氯化钙的目的是检验碳酸钠的存在；乙同学的结论是滤液中的溶质是NaOH和Ca（OH）2，那么说明碳酸氢钠与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠，根据质量守恒定律可知还生成了水，其中反应物中氢氧化钙过量，反应的化学方程式表示为：NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3 ↓ +NaOH+H2O；由于碳酸氢钠也能与稀盐酸反应生成二氧化碳，故加入足量稀盐酸有气泡产生不能说明含有碳酸钠。根据实验方案参考可知只有碳酸钠能与氯化钙反应生成沉淀，故要检验碳酸钠的存在，可向滤液中加入足量的氯化钙溶液，若含有碳酸钠，那么它们会反应生成碳酸钙沉淀；氯化钙溶液呈中性，若滤液中还含有氢氧化钠，那么过滤后向滤液中滴加无色酚酞，无色酚酞会变成红色；（3）盐溶液可能呈中性，也可能呈碱性，a正确；化学反应的产物与反应物的量有关，如在氧气充足时碳燃烧生成二氧化碳，氧气不足时生成一氧化碳，b正确；碱和盐反应不一定生成另外一种碱和另外一种盐，如碳酸氢钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水，c错误；判断溶液混合后的成分不仅要考虑产物，还要考虑反应物是否过量，d正确。故选abd；
二、定量分析：
二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。利用化学方程式，根据二氧化碳与碳酸钙的质量即可计算出二氧化碳的质量；利用二氧化碳的质量即可计算出碳酸氢钠的质量和生成的碳酸钠的质量。
设碳酸氢钠分解生成的二氧化碳的质量为x;
CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓+ H2O
44 100
X 5.0g
x=2.2g
设碳酸氢钠的质量为y，生成的碳酸钠的质量为z；
2NaHCO3
Na2CO3 + CO2↑+H2O
168 106 44
Y z 2.2g
y=8.4g
z=5.3g
碳酸钠的总质量=13.7g-8.4g+5.3g=10.6g
设碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳的质量为m；
Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑
106 44
10.6g m
m=4.4g
