题目内容
【题目】化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液,瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开,这一情况激起了他们浓厚的兴趣,于是展开了如下探究:
[提出问题]瓶口白色固体的成分是什么?
[查找资料]①玻璃中含有二氧化硅(SiO2),试剂瓶身经抛光处理,不易反应,而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来;
②二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应,
;
③硅酸钠(Na2SiO3)是种白色固体,有很强的粘合性,可溶于水,溶液呈碱性;硅酸钠溶液能与强酸反应,如:
;硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应:
。
[作出猜想]白色固体的成分是:Ⅰ.硅酸钠; Ⅱ.硅酸钠和碳酸钠; Ⅲ.硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钠
[实验探究]取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液,分组进行如下实验并相互评价:
实验操作 | 实验现象 | 结论与评价 | ||
第 1 组 |
滴加足量_______ | 有气泡冒出,且产生白色沉淀 | 同学们认为猜想I______(成立或不成立);写出生成气体的化学方程式_______ | |
第 2 组 | 第一步 |
| 产生白色沉淀 | 第1组同学认为:此步骤还不能准确判断出原固体的成分 |
第二步 |
| ________ | 大家一致认为:猜想Ⅱ成立 | |
[反思交流]
(1)第2组实验第一步中加入过量氯化钙的作用是____________________________。
(2)有同学认为,第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙落液,理由是______________________。
(3)氢氧化钠溶液必须密封保存,且试剂瓶只能用_____________塞。
【答案】稀盐酸 不成立 Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ 溶液不变色 除去碳酸钠、硅酸钠 碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠,影响检验氢氧化钠 橡胶塞
【解析】
[实验探究]
第1组:加入足量稀盐酸,有气泡冒出,是因为碳酸钠和盐酸反应生成了二氧化碳气体,反应方程式为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;产生白色沉淀,是因为稀盐酸和硅酸钠反应生成了硅酸沉淀,证明猜想I不成立。
故填:稀盐酸;不成立;Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;
第2组:(第一步)滴加过量氯化钙溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,氯化钙与硅酸钠反应生成硅酸钙沉淀,加入过量氯化钙的目的是将碳酸钠、硅酸钠完全除去,防止对氢氧化钠检验的干扰。
(第二步)加入酚酞试液,溶液不变色,说明溶液中不含有氢氧化钠,所以猜想Ⅱ成立。
故填:溶液不变色;
[反思交流]
(1)第2组实验第一步中加入过量氯化钙的作用是除去碳酸钠、硅酸钠,防止对氢氧化钠检验的干扰。
故填:除去碳酸钠、硅酸钠。
(2)有同学认为,第2组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,理由是碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠,影响检验氢氧化钠。
故填:碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠,影响检验氢氧化钠。
(3)氢氧化钠能与玻璃中含有的二氧化硅(SiO2)和空气中的二氧化碳反应,所以氢氧化钠溶液必须密封保存,且试剂瓶只能用橡胶塞。
故填:橡胶塞。