5.地球是一颗美丽的蓝色星球,海水占了全球水资源的97%.海水资源的开发和利用具有非常广阔的前景.
(1)海水中含有大量的NaCl,可用于制备钠及其化合物,其流程如图:

①加入过量Na2CO3溶液目的是除去CaCl2和BaCl2,流程中不能用过量稀硫酸代替过量稀盐酸的原因是会生成新的杂质硫酸钠;
②提纯过程中使用了过滤和蒸发操作,实验室过滤和蒸发操作均使用到的玻璃仪器是玻璃棒;
③流程图中制备金属钠的化学方程式为2NaCl$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Na+Cl2↑.
(2)工业上利用电解饱和食盐水的方法制备NaOH,并同时获得两种单质.补充并配平化学方程式:
□NaCl+□H2O□NaOH+□H2↑+□Cl2
(3)刘廷在实验室找到一瓶长期放置的NaOH溶液,欲对其成分进行实验探究.
【查阅资料】
I.NaOH与CO2分两步反应:
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3
Ⅱ.NaOH与NaHCO3反应方程式为:NaOH+NaHCO3═Na2CO3+H2O
Ⅲ.物质的溶解性:
CO32- HCO3- OH-
 Ba2+ 不溶
溶液的酸碱性:BaCl2溶液呈中性
【提出猜想】刘廷根据资料中的I、Ⅱ对其成分提出了5种合理猜想,请将猜想补充完整
猜想1:只有NaOH,猜想2:含有氢氧化钠、碳酸钠,猜想3:只有Na2CO3,猜想4:碳酸氢钠、碳酸钠,
猜想5:只有NaHCO3
【实验验证】
步骤操作现象结论
步骤1取该NaOH溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀证明猜想1、5不成立(填数字)
步骤2取步骤1中上层清液,滴加稀盐酸无气泡产生证明原溶液不含HCO3-、CO32-(填“离子”)
步骤3另取步骤1中上层清液,滴加酚酞溶液未变红证明原溶液不含OH-(填“离子”)
【实验结论】通过以上实验操作得出结论:猜想3是正确的(填数字)
4.化学兴趣小组欲探究自己使用的某品牌牙膏的主要成分.
【查阅资料】
(1)牙膏的成分有活性物质、摩擦剂、保持牙膏湿润的甘油等物质.
(2)常用的牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO3、Al(OH)3、SiO2
(3)牙膏除了碳酸钙以外,其他物质均不与稀盐酸反应产生气体.
(4)SiO2不溶于水,也不与盐酸反应.Al(OH)3和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和水,该反应的化学方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O.偏铝酸钠和适量稀盐酸反应生成氢氧化铝,氢氧化铝和稀盐酸可以发生中和反应.
(5)相关物质的溶解性表:
物质Al(OH)3NaAlO2AlCl3
溶解性不溶
该品牌牙膏含有上述摩擦剂中的两种成分,为探究摩擦剂的组成,化学兴趣小组取适量该牙膏加水充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥,得到该牙膏中的摩擦剂.
【提出猜想】猜想1:摩擦剂的成分为Al(OH)3和CaCO3
猜想2:摩擦剂的成分为SiO2和CaCO3
猜想3:摩擦剂的成分为SiO2和Al(OH)3
【设计实验】
实验步骤预期实验现象预期实验结论

组装如图装置进行实验.取少量摩擦剂于锥形瓶中,加入适量的稀盐酸.
固体全部溶解,有气泡,石灰水变混浊则猜想1成立
锥形瓶中发生的化学反应方程式为Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.
摩擦剂部分溶解
石灰水无明显变化
则猜想3成立
【实验结论】经过实验验证,猜想1成立.
【实验反思】同学们为进一步确认摩擦剂中含有氢氧化铝,先在少量牙膏样品中加入过量的氢氧化钠溶液,静置一段时间,取上层清液,再滴加稀盐酸至过量.整个实验过程中观察到的现象为牙膏样品中部分固体溶解,向上层清夜中滴加稀盐酸时开始无现象,之后有固体产生,最后固体溶解,依据该现象可以判断摩擦剂中一定含有氢氧化铝.
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