Question

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，某小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)一瓶沒(méi)有密封好的NaOH已經(jīng)結(jié)塊．
【提出問(wèn)題】結(jié)塊后的固體成分是什么？
【猜想與假設(shè)】猜想一：固體為碳酸鈉猜想二：固體為碳酸鈉和氫氧化鈉．
用化學(xué)方程式表示固體中有碳酸鈉的原因

 

．
【查閱資料】BaCl₂溶液pH=7，Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】從瓶中取出一定量的固體，加入足量水溶解，再將溶液分三等份分別裝入A、B、C三支試管，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．
同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)為結(jié)塊固體中有碳酸鈉和氫氧化鈉．
【實(shí)驗(yàn)分析】
（1）根據(jù)同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，三支試管中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是A

 

，B

 

．C

 

；
B試管中現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是（用化學(xué)方程式表示）

 

．
（2）同學(xué)們得出的結(jié)論是不正確的，原因是

 

．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）除以上原因，同學(xué)們思考試劑瓶中的固體結(jié)塊的原因也可能是

 

．
（2）在溶解固體時(shí)放出了一定的熱量，依據(jù)此現(xiàn)象有同學(xué)認(rèn)為該固體中一定有氫氧化鈉，為驗(yàn)證該同學(xué)的結(jié)論是否正確，還應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是

 

．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】為進(jìn)一步確定固體的成分，請(qǐng)寫(xiě)出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,堿的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【猜想與假設(shè)】
氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
【實(shí)驗(yàn)分析】
顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鋇和氯化鈉；
【實(shí)驗(yàn)反思】
氫氧化鈉能夠吸收空氣中的水和二氧化碳；
氫氧化鈉和碳酸鈉溶于水都能夠放出熱量；
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可以判斷固體的成分．

解答：解：【猜想與假設(shè)】
氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂0．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂0．
【實(shí)驗(yàn)分析】
（1）三支試管中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是：A中的酚酞試液變紅色；B中產(chǎn)生大量氣泡；C中產(chǎn)生白色沉淀；
B試管中產(chǎn)生氣泡的原因是碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：酚酞試液變紅色；產(chǎn)生氣泡；產(chǎn)生白色沉淀；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（2）同學(xué)們得出的結(jié)論是不正確的，原因是碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色，因此溶液變紅色不能說(shuō)明一定含有氫氧化鈉．
故填：碳酸鈉溶液能使酚酞試液變紅色．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）除以上原因，同學(xué)們思考試劑瓶中的固體結(jié)塊的原因也可能是吸收了空氣中的水蒸氣．
故填：吸收了空氣中的水蒸氣．
（2）氫氧化鈉溶于水時(shí)放出熱量，為驗(yàn)證該同學(xué)的結(jié)論是否正確，還應(yīng)該驗(yàn)證碳酸鈉溶于水是否放熱，如果碳酸鈉溶于水不能放出熱量，說(shuō)明固體中一定含有氫氧化鈉，如果碳酸鈉溶于水放出熱量，則不能證明固體中一定含有氫氧化鈉．
故填：驗(yàn)證碳酸鈉溶于水是否放熱．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】為進(jìn)一步確定固體的成分，實(shí)驗(yàn)方案為：取樣品適量置于試管中，加入足量的水溶解，加入足量的氯化鋇溶液，如果產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明固體中含有碳酸鈉，反之則不含有碳酸鈉；
再滴加酚酞試液，如果溶液變紅色，說(shuō)明固體中含有氫氧化鈉，反之則不含有氫氧化鈉．
 故填：取樣品適量置于試管中，加入足量的水溶解，加入足量的氯化鋇溶液，如果產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明固體中含有碳酸鈉，反之則不含有碳酸鈉；
再滴加酚酞試液，如果溶液變紅色，說(shuō)明固體中含有氫氧化鈉，反之則不含有氫氧化鈉．

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，正確的實(shí)驗(yàn)操作是得出科學(xué)結(jié)論的前提條件之一，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為得出正確的結(jié)論奠定基礎(chǔ)．