题目内容
9．化学课学堂上要学习碱的性质，老师让两位同学和他共同实验，要求两位同学分别向澄清的石灰水和氢氧化钠的溶液里吹气，如图①②所示，老师告诉同学们，呼出的气体中只有二氧化碳能和氢氧化钠溶液和澄清的石灰水反应．
同学们在吹气后观察到①中澄清石灰水边浑浊，②中氢氧化钠溶液无明显现象．观察实验现象后老师问，通过实验现象的观察，检验二氧化碳气体应该使用澄清石灰水，原理是Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O（用化学反应方程式表示）．
针对②中的情况，师生共同开始探究之旅．
（1）小明设计了如图所示的③、④两个实验．
实验现象：③中的软塑料瓶变瘪，④中气球变大．
（2）小亮认为小明的实验是可行的，其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使容器内压强降低，小光同学却对此提出了质疑，他认为小明的实验不严谨，原因是二氧化碳能与水反应或溶于水，也能使容器内气体减少，压强减小．若仍利用该装置，需要补做的对比实验是将氢氧化钠溶液换成等体积的水，与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比．
（3）小光设计的是通过检验生成物来验证猜想，请帮他填写实验报告：
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取（3）实验后的溶液少许，再向其中加CaCl2（或BaCl2） | 出现白色沉淀 | 验证了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应 |
【反思拓展】探究结束老师说，通过此探究实验我们发现，对于没有明显现象的化学反应，可以从不同的角度证明反应的发生，这些角度可以是：
①通过检验反应物减少证明反应发生；②通过检验生成物证明反应的发生．
【应用】通过反应可以知道氢氧化钠要密封保存，若一瓶氢氧化钠长期敞口放置，其中碳酸钠的质量分数为A，则氢氧化钠的质量分数为小于1-A（填大于、小于或等于），若要证明氢氧化钠是部分变质，先加入①③，①硝酸钙②氢氧化钙③硝酸钡④氢氧化钡（填写序号），出现沉淀，再加入酚酞溶液变红即可．
分析 检验二氧化碳用澄清的石灰水；
（1）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，瓶内气压减小，大气压将空气压入气球，气球变大；
（2）根据二氧化碳能与水反应，也能使容器内压强减小，所以还需设计将氢氧化钠溶液换成等体积的水，再重复实验与放入氢氧化钠溶液的现象进行对比从而推导结论；
（3）证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应，还可以检验其反应生成物来验证，碳酸钠可与酸反应生成气体，与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀，与氢氧化钙溶液、氢氧化钡溶液反应生成沉淀，据此设计实验；
【反思拓展】通过以上实验设计分析证明反应的发生的可行实验途径．
【应用】氢氧化钠吸收空气中二氧化碳形成碳酸钠，部分变质的氢氧化钠为氢氧化钠和碳酸钠和水形成的混合物，混合物的质量与碳酸钠以及水的质量差即剩余氢氧化钠的质量；
如果氢氧化钠全部变质，产物只有碳酸钠；部分变质就是碳酸钠和氢氧化钠的混合物．根据碳酸钠和氢氧化钠的性质分析．
解答 解：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此可用澄清石灰水来检验二氧化碳，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；故填：澄清石灰水；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（1）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，瓶内气体减少，气压减小，大气压将空气压入气球，所以气球变大；故填：气球变大；
（2）二氧化碳能与水反应或溶于水，也能使容器内气体减少，压强减小，所以小华的设计不严密，要验证二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应，还需设计对比实验，将氢氧化钠溶液换成等体积的水，再重复实验与放入氢氧化钠溶液的现象（软塑料瓶变瘪的程度是否相同、气球膨胀的大小是否相同）通过对比推导出正确的结论；故填：二氧化碳能与水反应或溶于水，也能使容器内气体减少，压强减小；将氢氧化钠溶液换成等体积的水，与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比；
（3）用氯化钙溶液或氯化钡溶液来检验碳酸根离子的存在，故填：CaCl2（或BaCl2）；出现白色沉淀；
【反思拓展】通过以上实验可以看出，对于没有明显现象的化学反应，我们可以通过检验反应物是否减少或检验生成物的方法验证反应是否发生；故填：检验反应物减少；检验生成物；
【应用】部分变质的氢氧化钠为氢氧化钠与碳酸钠和水的混合物，则样品中氢氧化钠的质量分数＜1-A；
由于碳酸钠能与硝酸钙、硝酸钡等反应生成沉淀，所以，先向样品中加入过量的硝酸钙或硝酸钡溶液，出现沉淀，然后过滤，再加入酚酞溶液变红即可．
碳酸钠和氢氧化钙或氢氧化钡反应生成氢氧化钠，妨碍原物质的检验．
答案：澄清石灰水；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（1）气球变大；
（2）二氧化碳能与水反应或溶于水，也能使容器内气体减少，压强减小；将氢氧化钠溶液换成等体积的水，与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比；
（3）CaCl2（或BaCl2）；出现白色沉淀；
【反思拓展】检验反应物减少；检验生成物；
【应用】小于；①③．
点评 本题主要考查了常见的两种碱氢氧化钠、氢氧化钙的性质，以实验探究的形式考查了学生依据所学知识分析和解答问题的能力，以及设计实验、据实验现象推导结论的能力，能较好考查生对碱的知识的掌握．
名校课堂系列答案| A． | 单宁酸由碳、氢、氧三种元素组成 | |
| B． | 一个单宁酸分子由76个碳原子、52个氢原子和46个氧原子构成 | |
| C． | 单宁酸分子中碳、氢、氧原子个数比为38：26：23 | |
| D． | 单宁酸中氧元素的质量分数最大 |
| A． | 单质 | B． | 氧化物 | C． | 有机化合物 | D． | 无机化合物 |
某化学兴趣小组的同学在探究碱与酸、碱反应的性质时做了如图两个实验．（1）试管B中观察到的现象是有蓝色沉淀生成；
（2）实验结束后，同学们将A、B两试管中的液体同时倒入一只洁净的烧杯中，最终观察到烧杯内只有蓝色溶液，写出该过程中一定发生反应的化学方程式Cu（OH）2+H2SO4═2H2O+CuSO4．
【提出问题】烧杯内溶液中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】小芳：溶质是Na2SO4、CuSO4、NaOH
小明：溶质是Na2SO4、CuSO4；
小华：溶质是Na2SO4、CuSO4、H2SO4
请你判断哪位同学的猜想不合理，并说明理由CuSO4、NaOH相互反应，不能共存．
【进行实验】同学们设计了如下实验来验证其他两种假设．
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量烧杯内的液体于试管中，并加入少量氧化铜固体 | 黑色固体溶解 | 小华观点正确 |
A．NaOH B．铁粉 C．CaCO3 D．Na2CO3．
【查阅资料】①碱石灰是由CaO和NaOH固体混合而成的，通常用于吸收二氧化碳和干燥气体．②CaCl2显中性．
【提出猜想】根据资料，小宏分析碱石灰样品的主要成分可能含有CaO、NaCl、NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2、CaCO3．
他认为含有Na2CO3的原因是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O（用化学方程式表示），其他同学否定了NaCl的存在，原因是反应物中不含有氯元素，因此不能生成氯化钠．
【实验探究】小组讨论后设计如下实验进行，请补充探究过程．
| 实验步骤及操作 | 实验现象 | 结论 |
| ①取部分该样品于试管中，加少量水 | 无明显放热现象 | 碱石灰样品中不含CaO和NaOH |
| ②继续加足量水，振荡， ③过滤，向白色沉淀中滴加稀盐酸 | 产生白色沉淀 白色沉淀消失，并产生气泡 | 碱石灰样品中一定含有CaCO3 |
| ④从步骤②的试管中取少量上层清液于另一试管中， 向其中滴加过量BaCl2溶液 | 产生白色沉淀 |  |
| ⑤从步骤④的试管中取上层清液于另一试管中， 向其中滴加无色酚酞试液 | 溶液变红色 |
【解释与结论】通过以上探究与分析：该碱石灰样品中一定含有Na2CO3、Ca（OH）2，步骤⑤所得溶液中除酚酞外还含有的溶质NaCl、BaCl2、NaOH．
，X=17Y=8．| 选项 | 物质（括号内为杂质） | 除去杂质的方法 |
| A | Cu（NO3）2溶液（AgNO3） | 加过量铜粉，过滤 |
| B | CaCl2溶液（CaCO3） | 加入适量盐酸，再过滤 |
| C | Fe（Zn） | 加足量稀盐酸，过滤 |
| D | CO（CO2） | 通过灼热的氧化铜粉末 |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |