题目内容
18．小亮同学想通过实验探究某企业采用的氨碱法制得纯碱样品的成分及含量．【提出问题1】该纯碱样品中含有哪些物质？
【猜想与假设】通过分析，小亮做出如下假设：
①只含有Na2CO3；②含有Na2CO3和NaHCO3
【查阅资料】
| NaHCO3 | Na2CO3 | |
| 加入稀盐酸 | 现象Ⅰ | 产生气泡 |
| 加入饱和石灰水 | 溶液变浑浊 | 现象Ⅱ |
| 加入CaCl2溶液 | 无明显现象 | 溶液变浑浊 |
| 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 |
（2）现象Ⅱ为有白色沉淀产生．
【实验探究】为了确定纯碱样品的成分，小亮设计如下实验方案，请你一起完成下列实验报告．
| 实验步骤 | 实验现象 | |
| ①取少量样品溶于水，加入过量 的CaCl2溶液． | 有白色沉淀产生 | 该反应的方程式：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl |
| ②将上述反应后的混合液过滤，取滤液． | 有气泡冒出 | 证明猜想②成立． |
【提出问题2】如何测量该纯碱样品中各物质的含量？
（1）为测量该纯碱样品各成分的含量，小亮设计了如图1装置，通过称量B装置的质量变化来 确定样品中各成分的含量．该装置气密性良好，稀硫酸与样品、进人装置B的C02与NaOH 均完全反应，操作无误，但多次实验发现，测定结果有偏差．造成偏差的原因有①空气中的CO2进入装置B被氢氧化钠吸收；②装置A中残留的CO2未被装置B中的氢氧化钠吸收．
（2）小亮在老师的指导下重新设计了如图2所示的实验装置．该实验有以下操作步骤：
①检查装置气密性，将干燥的样品放入锥形瓶中；
②称量盛有氢氧化钠浓溶液的B瓶质量；
③打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气，关闭活塞b；
④向锥形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡；
⑤再次称量盛有氢氧化钠浓溶液的B瓶质量；
⑥打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气，关闭活塞b；
⑦根据B瓶增加的质量，计算样品中各成分的含量．
该实验的正确步骤是①③②④⑥⑤⑦．
分析 查阅资料：（1）稀盐酸可以和碳酸氢钠反应生成气体，可以据此解答该题；
（2）碳酸钠可以和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，可以据此写出该反应的化学方程式；
实验探究：碳酸钠可以和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，可以据此写出该反应的化学方程式；碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，可以据此完成实验现象；
实验反思：碳酸钠也可以和稀盐酸反应生成气体，为了防止碳酸钠干扰实验现象，所以应该加入过量的氯化钙将碳酸钠全部除去，可以据此解答该题；
提出问题2．（1）反应前装置A中含有空气，而反应后生成的二氧化碳不能全部被吸收，可以据此分析并完成解答；
（2）为了防止反应前A中的空气中含有的二氧化碳干扰实验结论并将反应中生成的二氧化碳全部吸收，实验开始前应该先将气体鼓出，实验结束后应该将生成的二氧化碳气体鼓出并吸收可以据此结合题给的步骤完成解答．
解答 解：【查阅资料】：（1）稀盐酸可以和碳酸氢钠反应生成气体，所以实验现象Ⅰ为产生了气泡；碳酸钠和稀盐酸反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；
（2）碳酸钠可以和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，该反应的化学方程式为Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH；
实验探究：碳酸钠可以和氯化钙溶液反应生成白色的碳酸钙沉淀和氯化钠，该反应的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，所以加入稀盐酸后可以观察到有气泡冒出；
实验反思：碳酸钠也可以和稀盐酸反应生成气体，为了防止碳酸钠干扰实验现象，所以应该加入过量的氯化钙将碳酸钠全部除去；
提出问题2．（1）①反应前装置A中含有空气，空气中含有二氧化碳，空气中的二氧化碳被吸收而使测量结果不准确；
②反应后生成的二氧化碳在装置A中没有逸出，而不能全部被吸收，也会使测量结果不准确；
（2）为了防止反应前A中的空气中含有的二氧化碳干扰实验结论并将反应中生成的二氧化碳全部吸收，实验开始前应该先将气体鼓出，实验结束后应该将生成的二氧化碳气体鼓出并吸收所以正确的实验步骤为：①③②④⑥⑤⑦．
故答案为：
查阅资料：
（1）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；
（2）有白色沉淀产生；
实验探究：
| 实验步骤 | 实验现象 | |
| ①取少量样品溶于水，加入过量的CaCl2溶液． | 有白色沉淀产生； | 该反应的方程式：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl． |
| ②将上述反应后的混合液过滤，取滤液 滴加稀盐酸． | 有气泡冒出； | 证明猜想②成立． |
提出问题2．（1）①空气中的CO2进入装置B被氢氧化钠吸收；
②装置A中残留的CO2未被装置B中的氢氧化钠吸收；
（2）①③②④⑥⑤⑦．
点评 解答这类题目时，首先，赏析问题情景，找到实验探究的反应原理；再根据实验的反应原理，分析推断出该物质的组成成分，然后得出所要探究的物质中该成分的组成．
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案| A． | 碳酸钠溶液呈中性 | B． | 碳酸钠溶液呈碱性 | ||
| C． | 碳酸钠溶液呈酸性 | D． | 碳酸钠属于碱 |
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中．
【学生板演】该反应的化学方程式2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O．
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【假设猜想】针对疑问，大家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有Na2SO4 猜想二：有Na2SO4和H2SO4
猜想三：有Na2SO4和NaOH 猜想四：有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的．不合理的猜想是猜想四．不合理的理由是硫酸和氢氧化钠不能共存．
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有NaOH．
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，进行如下三个方案的探究．
| 实验方案 | 测溶液pH | 滴加Na2CO3溶液 | 滴加BaCl2溶液 |
| 实验操作 |  |  |  |
| 实验现象 | 试纸变色，对比比色卡，pH＜7 | 产生白色沉淀 | |
| 实验结论 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 | 溶液中有H2SO4 |
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定．同时指出
【实验探究】（2）中存在两处明显错误，请大家反思．同学们经过反思发现了这两处错误：
（1）实验操作中的错误是把pH试纸伸入溶液中．
（2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是错误是：利用氯化钡溶液检验硫酸；
错误原因是：即使溶液中不含有硫酸，硫酸钠也能够和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡．
【拓展延伸】
（1）小燕同学在课后也做了该实验，但是她在滴加稀硫酸的过程中发现溶液中有少量气泡产生．这一“异常现象”激起了他们的探究欲望，通过实验证明：该同学用的这瓶氢氧化钠溶液已经部分变质．请用化学方程式表示其变质的原因：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；产生气泡的反应方程式为：Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑；若要除去溶液中变质生成的杂质，请简要写出你的实验方案：向溶液中滴加氢氧化钙溶液，边滴加边振荡，直至不产生白色沉淀时停止滴加，过滤除去沉淀，得到氢氧化钠溶液．
（2）在演示实验中取10g氢氧化钠溶液放入烧杯中，当溶液的pH为7时消耗了20g9.8%的稀硫酸，则该氢氧化钠溶液的溶质质量分数为16%．
【对滤渣的猜想】
小东认为：滤渣中只有BaSO4．
小西认为：滤渣中只有BaCO3．
你认为：滤渣中含有BaSO4和BaCO3．
【实验探究一】证明你自己的猜想成立的操作方法和现象是：
| 实验操作 | 实验现象 |
| 取少量滤渣于试管中，加入足量 稀硝酸 | 固体部分溶解，产生气泡 |
小黄认为：滤液中含有KNO3、K2SO4、H2SO4．
小兰认为：滤液中含有KNO3、Ba（NO3）2、KOH．
小红认为：滤液中含有KNO3、K2SO4、Ba（NO3）2、KOH．
大家讨论后一致认为小红的猜想一定不成立，理由是：硫酸钾和硝酸钡不能共存学生在做“酸、碱、盐之间能否反应”的探究实验时，用到了H2SO4、Ba（NO3）2、KOH 和 K2CO3 四种溶液．实验结束后，所有的废液集中在一个大烧杯中，观察到废液呈白色浑浊．为了防止污染环境，化学实验小组将废液进行过滤．
【实验探究二】
【实验现象及结论】
（1）根据实验①，小黄的猜想不成立．
（2）根据实验②，若小兰的猜想不成立，现象a为产生白色沉淀．
（3）根据实验③，若小青的猜想成立，X溶液可能是氯化钙溶液，现象b为溶液变红色．
水与人类的生活和生产密切相关．请回答以下问题：
人类对火星的探索取得了重大突破，如图是火星大气成分含量的示意图，将其与空气成分相比较，试说出两者的相同点和不同点：