Question

17．小明同学看到妈妈将买来的排水口洗净剂（主要成分：过碳酸钠、柠檬酸）洒在厨房排水口网状盖的底部，倒上温水后迅速冒出气泡．为了解其反应过程，他与学习小组的同学进行了如下探究．
【探究一】小组同学根据所学的化学知识设计并进行了如图所示的实验．
要保证实验的效果，实验装置要有良好的气密性，检查A装置气密性的方法是关闭分液漏斗的活塞，将导气管一端浸没水中，手握锥形瓶的外壁，若导管口冒气泡，则气密性良好．
实验中观察到如下现象：A中有气泡产生；B中的澄清石灰水变浑浊；C中收集到的气体能使燃着的木条燃烧更旺．由此同学们得出结论：生成的两种气体分别是CO₂、O₂（填化学式）．
【探究二】
（1）实验过程：教师提供了一瓶过碳酸钠（Na₂CO₄），小组同学进行了如下实验探究：

（2）提出问题：无色溶液X中的溶质有哪些物质？
（3）猜想与假设：根据以上实验现象，X溶液中一定存在的溶质是过氧化氢；还可能存在Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH中的一种或几种．
写出上述实验探究中②反应的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）查找资料：
资料1：氯化钙溶液呈中性；氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应；
氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
资料2：NaHCO₃溶液呈碱性，与石灰水反应生成白色沉淀；碳酸氢钠、碳酸钠与足量的酸反应产物相同．
（5）实验过程：小组同学对溶液X中的溶质进行了如下实验．请将下列实验方案填写完整．

实验操作	主要实验现象	结论
①		证明溶液中有Na2CO3
②		证明溶液中既无NaHCO3又无NaOH

（6）实验反思：①根据资料，NaHCO₃溶液能与石灰水反应生成白色沉淀．于是，同学们猜想：碳酸氢钠与氢氧化钠是否反应？NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O（如反应，请写出化学方程式，如不反应此空不填）．②Na₂CO₃、NaHCO₃两种物质性质上既有共性又有差异，其差异性可用于鉴别或分离或除杂等．

Answer 1

分析 【探究一】
凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氧气能够支持燃烧，能使带火星的木条复燃；
【探究二】
通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
（5）根据实验结论可以判断实验现象；
（6）
①碳酸氢钠和氢氧化钠反应能生成碳酸钠和水；
②根据物质的性质可以确定物质的用途．

解答 解：
【探究一】
检查A装置气密性的方法是：关闭分液漏斗的活塞，将导气管一端浸没水中，手握锥形瓶的外壁，若导管口冒气泡，则气密性良好．
故填：关闭分液漏斗的活塞，将导气管一端浸没水中，手握锥形瓶的外壁，若导管口冒气泡则气密性良好．
B中的澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生；C中收集到的气体能使燃着的木条燃烧更旺，说明有氧气产生；
由此得出结论：生成的两种气体分别是二氧化碳和氧气，化学式分别为CO₂、O₂．
故填：CO₂；O₂．
【探究二】
（3）根据以上实验现象，X溶液中一定存在的溶质是过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：CO₂；O₂．
【探究二】
（3）根据以上实验现象，X溶液中一定存在的溶质是过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（5）实验操作、主要实验现象如下表所示：

实验操作	主要实验现象	结论
取溶液X适量于试管中，加入过量氯化钙溶液	出现白色沉淀	证明溶液中有碳酸钠
取①中反应后上层清液适量，加入酚酞试液	不变色	证明溶液中既无碳酸氢钠又无氢氧化钠

（6）①碳酸氢钠能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
故填：NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
②Na₂CO₃、NaHCO₃两种物质性质上既有共性又有差异，其差异性可用于鉴别、分离或除杂等．
故填：分离或除杂等．
故答案为：
【探究一】
关闭分液漏斗的活塞，将导气管一端浸没水中，手握锥形瓶的外壁，若导管口冒气泡，则气密性良好．CO₂、O₂
【探究二】
过氧化氢；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（5）

实验操作	主要实验现象	结论
取溶液X适量于试管中，加入过量氯化钙溶液	出现白色沉淀	证明溶液中有碳酸钠
取①中反应后上层清液适量，加入酚酞试液	不变色	证明溶液中既无碳酸氢钠又无氢氧化钠

（6）①NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O    ②分离或除杂等．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．