Question

5．某學(xué)習(xí)小組在整理化學(xué)試劑時，發(fā)現(xiàn)一瓶盛有白色固體的試劑瓶，標(biāo)簽破損（如圖）．
提出問題：該白色固體的成分是什么？
搜集資料：①經(jīng)老師回憶，該試劑的酸根離子可能是CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-中的一種；
②SO₂是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣大，易溶于水，能使澄清的石灰水變渾濁，也能使品紅溶液褪色，而CO₂不能使品紅溶液褪色．
猜想假設(shè)：該試劑一定不是NaNO₃，
可能是Na₂SO₃，也可能是Na₂CO₃或Na₂SO₄．
實(shí)驗(yàn)探究：

實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論
（1）取少量白色固體加入適量鹽酸	產(chǎn)生氣泡	該白色固體不可能是Na2SO4
（2）產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水	石灰水變渾濁
（3）產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液	溶液褪色	該白色固體是Na2SO3

交流反思：（1）SO₂和CO₂均屬于非金屬氧化物，性質(zhì)相似．請寫出下列化學(xué)反應(yīng)方程式：SO₂通入澄清石灰水；SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O
（2）亞硫酸鈉與鹽酸反應(yīng)能生成SO₂，實(shí)驗(yàn)室中收集SO₂方法是向上排空氣法，檢驗(yàn)SO₂的試劑為品紅溶液．

Answer 1

分析 猜想假設(shè)：根據(jù)標(biāo)簽中名稱及化學(xué)式的可見部分，對該試劑的組成進(jìn)行初步判斷，結(jié)合酸根離子的特點(diǎn)，對該試劑的可能進(jìn)行猜想；
實(shí)驗(yàn)探究：結(jié)合猜想中試劑的性質(zhì)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所滴加試劑稀鹽酸時出現(xiàn)的現(xiàn)象，利用資料②的信息，對試劑不可能的情形進(jìn)行逐步排除；
獲得結(jié)論：根據(jù)猜想及實(shí)驗(yàn)過程中的可能情形的排除，對白色固體做出判斷；
交流反思：（1）模擬二氧化碳與澄清石灰水、水反應(yīng)的化學(xué)方程式，利用二氧化碳、二氧化硫化學(xué)性質(zhì)相似的信息，寫出二氧化硫與氫氧化鈣、水反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)對氣體二氧化硫密度、溶解性及化學(xué)性質(zhì)的介紹信息，判斷收集該氣體的方法及檢驗(yàn)該氣體所使用的試劑．

解答 解：猜想假設(shè)：由標(biāo)簽中試劑的名稱可見部分，可判斷該試劑為酸根與金屬鈉組成的鹽類物質(zhì)；由標(biāo)簽上化學(xué)式的可見部分，因金屬鈉為+1價可判斷酸根離子應(yīng)為-2價的帶2個單位負(fù)電荷的離子，據(jù)此在猜想時可排除NaNO₃的可能；
實(shí)驗(yàn)探究：由于Na₂SO₄不能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)，因此滴加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生可判斷該試劑不可能是Na₂SO₄；
由Na₂CO₃與稀鹽酸反應(yīng)放出的CO₂不能使品紅溶液褪色，因此可判斷滴加稀鹽酸產(chǎn)生的能使品紅溶液褪色的氣體不是二氧化碳，則該試劑不是Na₂CO₃；
獲得結(jié)論：根據(jù)對該試劑的三種猜想及實(shí)驗(yàn)對試劑的判斷，可得出該白色固體為Na₂SO₃的結(jié)論；
交流反思：（1）二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣和水、與水反應(yīng)生成碳酸，而SO₂和CO₂均屬于非金屬氧化物，某些性質(zhì)相似，因此二氧化硫通入澄清石灰水生成亞硫酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O；
（2）由于二氧化硫能溶于水且能與水反應(yīng)生成亞硫酸，而其密度比空氣大，因此應(yīng)采取向上排空氣法收集；由于二氧化硫能使品紅溶液褪色而二氧化碳不具有這一性質(zhì)，因此可把氣體通入品紅溶液的方法，觀察到品紅溶液褪色則可檢驗(yàn)SO₂．
故答案為：
猜想假設(shè)：NaNO₃；Na₂CO₃；Na₂SO₄；
實(shí)驗(yàn)探究：Na₂SO₄；Na₂SO₃；
交流反思：（1）SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O；（2）向上排空氣法；品紅溶液．

點(diǎn)評 充分獲得相關(guān)信息，結(jié)合已有知識通過知識遷移的技能，解決新情景下的新問題，體現(xiàn)出信息的獲得與處理及知識運(yùn)用的能力．