题目内容

6.兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验.请你与他们一起完成以下探究活动:
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性.
【对固体猜想】
猜想Ⅰ.全部是NaOH;   猜想Ⅱ.全部是Na2CO3   猜想Ⅲ.Na2CO3和NaOH的混合物.
【实验和推断】

(1)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液是稀盐酸,说明氢氧化钠已经(填“已经”或“没有”)变质,有气泡产生的反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O.
(2)若A是Ca(OH)2溶液,现象a有白色沉淀,现象b为无色酚酞试液变红色,则白色沉淀为CaCO3(填化学式),该实验不能 (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH.
(3)若A是CaCl2溶液.①现象a有白色沉淀产生,现象b无色酚酞不变红色,则猜想Ⅱ成立.②猜想Ⅲ成立的实验现象是现象a有白色沉淀产生,现象b无色酚酞变红色.
【反思】①久置的氢氧化钠变质的原因是CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O(用化学方程式表示).
②保存氢氧化钠的方法是密封保存.

分析 由题目给出的信息和学过的知识可知:已知空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水;因此做出的猜想是:猜想Ⅰ.全部是NaOH;猜想Ⅱ.全部是Na2CO3;猜想Ⅲ.Na2CO3和NaOH的混合物;操作①除了用烧杯外,还用到的仪器是玻璃棒,作用是搅拌,加快溶解;若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液是稀盐酸或稀硫酸,说明氢氧化钠已经变质,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,配平即可;若A是澄清石灰水,现象a有白色沉淀,现象b为无色酚酞试液变红色,则白色沉淀为碳酸钙,该实验不能说明样品中有氢氧化钠,因为碳酸钠和氢氧化钙反应会生成氢氧化钠;若A是氯化钙溶液,现象a有白色沉淀产生,现象b无色酚酞不变红色,则猜想Ⅱ成立,因为碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,氯化钠显中性;如果现象a有白色沉淀产生,现象b无色酚酞变红色,则猜想Ⅲ成立.

解答 解:【对固体猜想】猜想Ⅲ:已知空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,因此做出的三个猜想是:全部是NaOH;全部是Na2CO3;Na2CO3和NaOH的混合物;故答案为:Na2CO3和NaOH的混合物;
【实验和推断】
(1)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液是稀盐酸或稀硫酸,说明氢氧化钠已经变质,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,配平即可;故答案为:稀盐酸;已经;Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;
(2)若A是澄清石灰水,现象a有白色沉淀,现象b为无色酚酞试液变红色,则白色沉淀为碳酸钙,该实验不能说明样品中有氢氧化钠,因为碳酸钠和氢氧化钙反应会生成氢氧化钠;故答案为:CaCO3;不能
(3)若A是氯化钙溶液,现象a有白色沉淀产生,现象b无色酚酞不变红色,则猜想Ⅱ成立,因为碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,氯化钠显中性;如果现象a有白色沉淀产生,现象b无色酚酞变红色,则猜想Ⅲ成立;故答案为:Ⅱ;现象a有白色沉淀产生,现象b无色酚酞变红色;
【反思】①氢氧化钠固体吸收了空气中的二氧化碳生成了碳酸钠和水而发生了变质,故填:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;
②因为氢氧化钠固体易潮解、且能与空气中的二氧化碳反应而变质,所以氢氧化钠一定要密封保存,故填:密封保存.

点评 本考点既考查了探究氢氧化钠是否变质,又考查了实验步骤的设计和化学方程式的书写,还对实验进行了评价,综合性比较强.实验探究题是近几年中考的热点之一,它包括实验方法和过程的探究,实验结论和实验规律的探究等.本题通过实验资料和实验分析,得到了正确的结论,属于结论性探究.同学们要具体分析,综合掌握.

练习册系列答案
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15.雯雯在自学碳酸钠性质时,查到了以下资料:
①CO2+Na2CO3+H2O═2NaHCO3,CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀,CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液.
②碳酸钠、碳酸氢钠在不同温度下的溶解度
0℃10℃20℃30℃
Na2CO37.112.221.839.7
NaHCO36.98.19.611.1
【进行实验1】验证CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀
①配制碳酸钠溶液:取100g 20℃的水,加入35g碳酸钠固体,搅拌后,静置,取上层清液.
②利用装置一进行实验,连续5分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2.

【发现问题】实验中,始终没有看到沉淀现象,原因是什么呢?雯雯进行了以下实验探究.
【进行实验2】
实验操作实验现象
①取100g 20℃的水,加入35g碳酸钠固体,搅拌后,静置,取上层清液
②利用装置二进行实验,连续5分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2
没有出现白色沉淀
(1)在0℃~30℃,Na2CO3和NaHCO3的溶解度受温度变化影响较大的是碳酸钠.
(2)大理石与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.
(3)装置二中饱和碳酸氢钠溶液的作用是吸收氯化氢气体,从而排除氯化氢气体对实验的干扰.
【进行实验3】
实验操作实验现象
①取100g热开水,加入35g碳酸钠固体,完全溶解,再降温至20℃,取上层清液
②利用装置一和装置二分别进行实验,连续3分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2
装置一和装置二中的碳酸钠溶液中均出现白色沉淀
(4)雯雯在最初的实验中没有看到沉淀现象的原因是配制的碳酸钠溶液没有达到饱和.
(5)CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀的原因是碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,水减少,生成的碳酸氢钠的质量大于反应的碳酸钠.
(6)请你依据题中信息,写出一种能够区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的实验方案.

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