Question

在化學實驗室，某小組同學實驗時發(fā)現(xiàn)一瓶沒有密封好的NaOH已經結塊．
【提出問題】結塊后的固體成分是什么？
【猜想與假設】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
【進行實驗】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，進行如下實驗．
同學們根據(jù)實驗現(xiàn)象，認為結塊固體中有碳酸鈉和氫氧化鈉．
【實驗分析】
（1）根據(jù)同學們的實驗結論，三支試管中觀察到的實驗現(xiàn)象分別是A

 

，B

 

．C

 

；
B試管中現(xiàn)象產生的原因是（用化學方程式表示）

 

．
（2）同學們得出的結論是不正確的，原因是

 

．
【實驗反思】
（1）除以上原因，同學們思考試劑瓶中的固體結塊的原因也可能是

 

．
（2）在溶解固體時放出了一定的熱量，依據(jù)此現(xiàn)象有同學認為該固體中一定有氫氧化鈉，為驗證該同學的結論是否正確，還應該進行的實驗是

 

．
【實驗設計】為進一步確定固體的成分，請寫出你設計的實驗方案

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,堿的化學性質,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：【猜想與假設】
氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
【實驗分析】
顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；
碳酸鈉和氯化鋇反應生成白色沉淀碳酸鋇和氯化鈉；
【實驗反思】
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；
【實驗設計】
合理設計實驗可以判斷固體的成分．

解答：解：【猜想與假設】
氫氧化鈉和二氧化碳反應的化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂0．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂0．
【實驗分析】
（1）三支試管中觀察到的實驗現(xiàn)象分別是：A中的酚酞試液變紅色；B中產生大量氣泡；C中產生白色沉淀；
B試管中產生氣泡的原因是碳酸鈉和稀鹽酸反應生成了二氧化碳，反應的化學方程式為：
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：酚酞試液變紅色；產生氣泡；產生白色沉淀；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（2）同學們得出的結論是不正確的，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．
【實驗反思】
（1）除以上原因，同學們思考試劑瓶中的固體結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）氫氧化鈉溶于水時放出熱量，為驗證該同學的結論是否正確，還應該驗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：驗證碳酸鈉溶于水是否放熱．
【實驗設計】為進一步確定固體的成分，實驗方案為：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，如果產生白色沉淀，說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，如果產生白色沉淀，說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，說明固體中含有氫氧化鈉，反之則不含有氫氧化鈉．

點評：實驗現(xiàn)象是物質之間相互作用的外在表現(xiàn)，正確的實驗操作是得出科學結論的前提條件之一，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為得出正確的結論奠定基礎．