(2013?濰城區(qū)二模)小強(qiáng)同學(xué)看到媽媽將買(mǎi)來(lái)的排水口洗凈劑(主要成分:過(guò)碳酸鈉、檸檬酸)灑在廚房排水口網(wǎng)狀蓋的底部,倒上溫水后迅速冒出氣泡.為了解其反應(yīng)過(guò)程,他與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行了如下探究.
【探究一】小組同學(xué)根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)中觀察到如下現(xiàn)象:A中有氣泡產(chǎn)生;B中的澄清石灰水變渾濁;C中收集到的氣體能使燃著的木條燃燒更旺.由此同學(xué)們得出結(jié)論:生成的兩種氣體分別是:
O2、CO2
O2、CO2
(填化學(xué)式).B中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

【探究二】
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
教師提供了一瓶過(guò)碳酸鈉(Na2CO4),小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究:

(2)提出問(wèn)題:無(wú)色溶液X中的溶質(zhì)有哪些物質(zhì)?
(3)猜想與假設(shè):根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,X溶液中一定存在的溶質(zhì)是
H2O2
H2O2
;還可能存在Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一種或幾種.
(4)查找資料:
資料1:氯化鈣溶液呈中性;氯化鈣溶液與碳酸氫鈉溶液混合不發(fā)生反應(yīng);
氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液混合后發(fā)生如下反應(yīng):Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl.
資料2:NaHCO3溶液呈堿性,與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀;碳酸氫鈉、碳酸鈉與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)物相同.
(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:小組同學(xué)對(duì)溶液X中的溶質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn).請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)方案填寫(xiě)完整.
實(shí)驗(yàn)操作 主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
證明溶液中有Na2CO3
證明溶液中無(wú)NaHCO3
證明溶液中無(wú)NaOH
(6)實(shí)驗(yàn)反思:根據(jù)資料,NaHCO3溶液能與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀.于是,同學(xué)們猜想:碳酸氫鈉與氫氧化鈉是否可以發(fā)生
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
(寫(xiě)方程式)這樣的反應(yīng)?于是,同學(xué)們進(jìn)行了新的探究實(shí)驗(yàn).
分析:【探究一】根據(jù)氧氣的助燃性及二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁分析判斷,并據(jù)反應(yīng)原理書(shū)寫(xiě)方程式;
【探究二】(3)因?yàn)闊o(wú)色溶液X中加入二氧化錳有氧氣生成,因此無(wú)色溶液X中含有的一種溶質(zhì)是過(guò)氧化氫;
(5)①根據(jù)氯化鈣與碳酸氫鈉不反應(yīng),可取上述無(wú)色液體X少量于試管中,加入足量的氯化鈣溶液,產(chǎn)生白色沉淀,因此一定有碳酸鈉;取步驟①所得上層清液少量,滴加鹽酸,沒(méi)有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明沒(méi)有碳酸氫鈉;③氯化鈣、氯化鈉溶液呈中性,所以取步驟①所得上層清液少量,加入酚酞試液,若不變色,說(shuō)明沒(méi)有氫氧化鈉;
(6)據(jù)NaHCO3溶液能與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀,推測(cè)NaHCO3溶液與氫氧化鈉反應(yīng)方程式.
解答:解:【探究一】二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,這是二氧化碳的特性;氧氣具有助燃性,因此能使燃著的木條燃燒更旺;二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和水,方程式是:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
【探究二】(3)因?yàn)闊o(wú)色溶液X中加入二氧化錳有氧氣生成,因此無(wú)色溶液X中含有的一種溶質(zhì)是過(guò)氧化氫;
(5)根據(jù)資料2可知:NaHCO3溶液呈堿性,與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀,碳酸鈉也與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀,故不能取石灰水檢驗(yàn)碳酸鈉的存在;
根據(jù)資料1可知:氯化鈣溶液與碳酸氫鈉溶液混合不發(fā)生反應(yīng),氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成沉淀,所以要證明溶液中有碳酸鈉,可取上述無(wú)色液體X少量于試管中,至不再冒氣泡為止,加入過(guò)量的氯化鈣溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則一定有碳酸鈉,加入過(guò)量的氯化鈣溶液是防止碳酸鈉有剩余,對(duì)碳酸氫鈉、氫氧化鈉的檢驗(yàn)造成干擾;因?yàn)棰僦屑尤氲氖沁^(guò)量的氯化鈣溶液,所以碳酸鈉完全反應(yīng),要證明是否含有碳酸氫鈉,可取步驟①所得上層清液少量,滴加鹽酸,若沒(méi)有氣泡產(chǎn)生,則沒(méi)有碳酸氫鈉;③因?yàn)樘妓徕c已完全反應(yīng),且氯化鈣、氯化鈉溶液呈中性,所以可取步驟①所得上層清液少量,加入酚酞試液,若不變色,則說(shuō)明沒(méi)有氫氧化鈉;
(6)NaHCO3溶液能與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀,依據(jù)反應(yīng)前后元素種類(lèi)不變,說(shuō)明生成的沉淀是碳酸鈣,同時(shí)生成水;據(jù)此推測(cè)NaHCO3溶液與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,方程式是:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O;
故答案為:[探究一]O2、CO2;        CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
[探究二](3)H2O2
(5)
實(shí)驗(yàn)操作 主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
取溶液X適量于試管中,加入過(guò)量CaCl2溶液 出現(xiàn)白色沉淀
、僦蟹磻(yīng)后上層清液適量,加入適量稀鹽酸 無(wú)氣泡
、僦蟹磻(yīng)后上層清液適量,加入酚酞試液 不變色
(6)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O.
點(diǎn)評(píng):本題是對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程的探究,考查了學(xué)生對(duì)于常見(jiàn)氣體--氧氣、二氧化碳性質(zhì)的掌握,及分析資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),書(shū)寫(xiě)方程式的能力,要依據(jù)題意細(xì)心分析,才能得出正確的答案.
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