Question

20．小明家有包开启了的小苏打，久置在灶台上方，可能因受热而变质．小明为此 开展了探究，请分析其过程完成填空．
【查阅资料】
①2NaHCO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
②NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O
③2NaHCO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O
④Ca（HCO₃）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaHCO₃
⑤Na₂CO₃受热不分解，NaHCO₃、Ca（HCO₃）₂都能溶与水．
【假设猜想】
假设一：小苏打没有变质，化学成分为 NaHCO₃；
假设二：小苏打完全变质，化学成分为Na₂CO₃；
假设三：小苏打部分变质，化学成分为NaHCO₃和Na₂CO₃．
【实验方案】
可选药品：①Ca（OH）₂溶液     ②CaCl₂溶液      ③NaOH溶液    ④稀盐酸

实验操作	实验现象	实验结论
操作一：取小苏打样品少量溶于足 量水后，加入过量的②（填药品编 号，下同），观察，如有沉淀，则继续进行下一步操作． 操作二：待操作一中反应充分后过 滤，并在滤液中加入过量的④，观察．	操作一中无沉淀出现	假设一成立
	操作一中有沉淀出现	假设二成立
	操作二中产生气泡	假设三成立

【问题讨论】
有同学认为，取一定量样品直接加热，再将产生的气体通入澄清石灰水，根据实验现象，对上述三种假设的每一种是否成立都能进行判断．请评价这种方案是否合理并说明理由否；不能判断是部分还是没有变质的情况．

Answer 1

分析 【假设猜想】根据碳酸氢钠分解的产物来分析可能性；
【实验方案】根据提供的资料中，③2NaHCO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O；④Ca（HCO₃）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaHCO₃来进行相关分析；
【问题讨论】只要有碳酸氢钠存在，在加热时就会产生二氧化碳气体．

解答 解：【假设猜想】因为碳酸氢钠变质就是分解为碳酸钠、水和二氧化碳，所以若完全变质，则为碳酸钠；若没有变质，则为碳酸氢钠；若部分变质则为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；
【实验方案】因为碳酸氢钠与氯化钙溶液不能发生化学反应，碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠；碳酸氢钠能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀、碳酸钠和水；故应用氯化钙溶液先检验碳酸钠的存在，再用氢氧化钙溶液来检验碳酸氢钠的存在；检验第一步填氯化钙没问题，但题干说的是 过量，排除假设一以后，氯化钙会将碳酸钠反应完．所以如果是假设二的话，过滤后剩下的溶质应该是氯化钙和氯化钠．如果是假设三的话，剩下的溶质应该是碳酸氢钠和氯化钠．综上所诉，我认为可以在滤液中加稀盐酸，若产生气泡，则应该是假设三，若无明显现象，则为假设二．
【问题讨论】无论碳酸氢钠没有变质还是部分变质，其中的碳酸氢钠加热都会产生能使澄清的石灰水变浑浊的二氧化碳气体，故这种方案不合理．
故答案为：【假设猜想】Na₂CO₃；NaHCO₃和Na₂CO₃；
【实验方案】

实验操作	实验现象	实验结论
操作一：取小苏打样品少量溶于足 量水后，加入过量的 ②（填药品编 号，下同），观察，如有沉淀，则继续进行下一步操作． 操作二：待操作一中反应充分后过 滤，并在滤液中加入过量的 ④，观察．	操作一中无沉淀出现	假设一成立
	操作一中有沉淀出现	假设二成立
	操作二中产生气泡	假设三成立

【问题讨论】否；不能判断是部分还是没有变质的情况．

点评 本题通过实验证明了药品变质及变质的情况，培养了学生探究性思维，知道碳酸氢钠变质后的产物为碳酸钠，常用氯化钙来检验．