Question

【題目】NaOH在工業上具有廣泛的應用，某研究性學習小組通過以下實驗探究NaOH的性質。

實驗一 向兩塊固體表面滴加稀鹽酸	實驗二 振蕩2個塑料瓶

(1)實驗一中滴加鹽酸后產生的氣泡的化學式為_______________。

(2)實驗二中振蕩2個塑料瓶，觀察到塑料瓶變癟的程度為A>B， A瓶出現沉淀，B瓶中先有白色沉淀，繼續振蕩后沉淀消失。

①請說出一-種鑒別NaOH固體和Ca(OH)2固體的物理方法:__________________。

②B瓶中產生沉淀的化學方程式為_________________。

(3)在20°C時，研究小組對A瓶中產生沉淀的原因及成分做了如下探究:

[提出問題]兩只塑料瓶中發生了哪些反應，得到了哪些物質?

[查閱資料]①20°C時，有關物質的溶解度如下表所示:

物質	NaOH	Ca(OH)2	Na2CO3	NaHCO3	CaCO3	Ca(HCO3)2
溶解度/g	109	0.18	21.5	9.6		16.6

②CO2可以與Na2CO3溶液發生反應: 。

③NaHCO3固體在120°C開始分解: 。Na2CO3 加熱不分解。

④常溫下，飽和Na2CO3溶液pH為12.3， 飽和NaHCO3溶液pH為8.1。

根據以上資料和實驗現象推斷:B瓶最終所得澄清溶液中所含溶質為____________。

[提出猜想]對A瓶中沉淀成分有以下四種猜想:猜想Ⅰ : NaOH和Na2CO3;

猜想Ⅱ: Na2CO3; 猜想Ⅲ: Na2CO3 和NaHCO3; 猜想Ⅳ: NaHCO3。

小組同學經過討論分析后，認為“猜想I”不成立，其理由是___________________。

[實驗探究]將A瓶固體過濾后，用冰水洗滌，在烘箱中烘干。烘箱溫度應控制為_______________。

小組甲:取2g固體溶于98gH2O配成溶液，用pH試紙測得其pH約為11。則_______________(填“猜想Ⅱ”、“猜想Ⅲ”、“猜想Ⅳ”)不成立。.

小組乙:取干燥固體在硬質大試管中加熱，并將導管通入裝有澄清石灰水的燒杯中。加熱過程中，一直未見燒杯中有沉淀產生;將試管中固體冷卻后稱量, 其質量__________(填“變大”“變小”或“不變”)。

[實驗結論]____________(填“猜想Ⅱ”、“猜想Ⅲ”、“猜想Ⅳ”)是正確的。

[反思評價]若不進行實驗操作，僅通過比較塑料瓶中氣體和溶液中溶質質量的相對關系，也可推斷出A瓶中所得產物種類，還需要查閱或測量的數據是_______________。

Answer 1

【答案】CO2 將等量固體放入盛有少量水的試管中，用手輕輕觸碰試管外壁，如果發燙說明是氫氧化鈉，如果不發燙，說明是氫氧化鈣 碳酸氫鈣 隨著反應的進行，氫氧化鈉的質量逐漸減小，因此氫氧化鈉不會析出 120℃以下 Ⅳ 不變 猜想Ⅱ 20℃時，二氧化碳氣體的密度和氫氧化鈉飽和溶液的密度

【解析】

（1）實驗一中，氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水，滴加稀鹽酸后，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，氣泡為二氧化碳，化學式是CO2；

（2）①氫氧化鈉溶液溶于水放熱，氫氧化鈣微溶于水，溶解量較小，溫度變化不大，故鑒別NaOH固體和Ca(OH)2固體：可將等量固體放入盛有少量水的試管中，用手輕輕觸碰試管外壁，如果發燙說明是氫氧化鈉，如果不發燙，說明是氫氧化鈣；

②B瓶中氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣和水，該反應的化學方程式為：；

（3）④氫氧化鈉和二氧化碳反應生成了碳酸鈣和水，碳酸鈣和水、二氧化碳反應生成了碳酸氫鈣，碳酸氫鈣易溶于水，故B瓶最終所得澄清溶液中所含溶質為碳酸氫鈣；

提出猜想：猜想Ⅰ不成立的理由是：隨著反應的進行，氫氧化鈉的質量逐漸減小，因此氫氧化鈉不會析出；

實驗探究：烘箱溫度應控制在120℃以下，因為碳酸氫鈉在120℃時會分解；

小組甲：取2g固體溶于98gH2O配成溶液，用pH試紙測得其pH約為11，常溫下，飽和Na2CO3溶液pH為12.3， 飽和NaHCO3溶液pH為8.1，故猜想Ⅳ不成立；

小組乙：取干燥固體在硬質大試管中加熱，并將導管通入裝有澄清石灰水的燒杯中。加熱過程中，一直未見燒杯中有沉淀產生，燒杯中無沉淀產生，說明無二氧化碳生成，因為，碳酸鈉加熱不分解，因此，固體中不含碳酸氫鈉，該固體應為碳酸鈉，碳酸鈉受熱不分解，因此將試管中固體冷卻后稱量，其質量不變；

實驗結論：由以上分析可知，猜想Ⅱ正確；

反思評價：僅通過比較塑料瓶中氣體和溶液中溶質質量的相對關系，也可推斷出A瓶中所得產物種類，還需要查閱或測量的數據是：20℃時，二氧化碳氣體的密度和氫氧化鈉飽和溶液的密度，根據二氧化碳的密度和體積可以得出二氧化碳的質量，根據氫氧化鈉的密度和體積可以得出氫氧化鈉的質量，根據化學方程式：，，就可以得出相關產物的質量，然后根據20℃時，各物質的溶解度，就可以推出產物種類。