Question

【題目】某化學(xué)社團(tuán)的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，不同物質(zhì)的變化常伴隨著相同的實(shí)驗現(xiàn)象。但從化學(xué)的角度去研究，會發(fā)現(xiàn)其有本質(zhì)的區(qū)別。

（現(xiàn)象分析）

實(shí)驗一：向盛有一定量氫氧化鈉固體的試管里加入一定量的水，迅速用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管口，并將導(dǎo)管另一端通入盛有水的試管中，振蕩左側(cè)試管（如下圖）

實(shí)驗二：用氧化鈣代替氫氧化鈉重復(fù)一次上述實(shí)驗。

上述兩個實(shí)驗的相同現(xiàn)象之一是________________________。

上述兩個實(shí)驗中，其中一個實(shí)驗發(fā)生了化學(xué)變化，其化學(xué)方程式是______________________________；另一個實(shí)驗沒有發(fā)生化學(xué)變化。

（本質(zhì)歸納）

相同的實(shí)驗現(xiàn)象，既可以由物理變化引起，也可以由化學(xué)變化引起。

（探究運(yùn)用）

在探究白色粉末的組成時，要研究相同實(shí)驗現(xiàn)象的本質(zhì)區(qū)別。

實(shí)驗三：有一包白色粉末可能含有硫酸鋇、碳酸鈉和氫氧化鋇中的一種或幾種，取一定量該粉末加入到盛有足量水的燒杯中，攪拌，靜置，觀察到燒杯中有白色不溶物。

小明同學(xué)認(rèn)為，白色粉末中一定含有硫酸鋇；

一同學(xué)認(rèn)為小明的結(jié)論不準(zhǔn)確，其理由可用化學(xué)方程式表示為___________________。

針對上述兩位同學(xué)的觀點(diǎn)，小燕同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計如下實(shí)驗方案進(jìn)行探究：

（1）步驟③中，加入酚酞溶液后，若溶液E為無色，則原白色粉末的組成是______________（填化學(xué)式，下同）；步驟③中，加入酚酞溶液后，若溶液E為紅色，則濾液A中一定含有的溶質(zhì)是__________，原白色粉末的可能組成是____________________或_______________。

（2）小鵬同學(xué)認(rèn)為，只需取少量濾渣B，加入過量的稀硝酸，若看到的現(xiàn)象是_____________，就足以說明原白色粉末中只含有碳酸鈉和氫氧化鋇。

Answer 1

【答案】右側(cè)試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生 CaO+H2O=Ca(OH)2 Na2CO3、BaSO4 Ba(OH)2 BaSO4、Na2CO3、Ba(OH)2 Na2CO3、Ba(OH)2 沉淀全部溶解，且有氣泡產(chǎn)生

【解析】

根據(jù)氧化鈣及氫氧化鈉遇水放熱，及物質(zhì)的溶解性進(jìn)行分析解答。

(現(xiàn)象分析): 氫氧化鈉固體溶于水會放熱，從而使得壓強(qiáng)增大，右側(cè)試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，氧化鈣與水反應(yīng)會放出熱量，其反應(yīng)方程式為CaO+H2O=Ca(OH)2，溫度升高壓強(qiáng)增大，使得右側(cè)試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生。故上述兩個實(shí)驗的相同現(xiàn)象之一是右側(cè)試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生。

上述兩個實(shí)驗中，其中一個實(shí)驗發(fā)生了化學(xué)變化，其化學(xué)方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2；

（探究運(yùn)用）硫酸鋇、碳酸鈉和氫氧化鋇三種物質(zhì)中硫酸鋇自身就為白色沉淀，而碳酸鈉和氫氧化鋇可相互反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，一同學(xué)認(rèn)為小明的結(jié)論不準(zhǔn)確，其理由可用化學(xué)方程式表示為 ；

（1）步驟③中，加入酚酞溶液后，若溶液E為無色，則此時溶液不顯堿性，故原固體中不含Ba(OH)2，結(jié)合圖示信息可知第一個步驟中溶解便有沉淀產(chǎn)生，即有BaSO4，第二個步驟中加入足量氯化鋇有沉淀產(chǎn)生，即原粉末中有碳酸鈉，綜上分析可知原白色粉末的組成是：Na2CO3、BaSO4；步驟③中，加入酚酞溶液后，若溶液E為紅色，說明溶液顯堿性，即溶液中含有OH-，則原粉末中一定含有Ba(OH)2，故溶液A中一定含有的溶質(zhì)為Ba(OH)2，則第一個步驟中產(chǎn)生的沉淀可能是原有的BaSO4，也有可能是Na2CO3與Ba(OH)2反應(yīng)生成的沉淀，或兩種情況都有，從圖示信息可知加入BaCl2溶液后有沉淀產(chǎn)生，則原粉末中一定含有Na2CO3，故原粉末中可能含有BaSO4，綜上分析可知原白色粉末的可能組成是BaSO4、Na2CO3、Ba(OH)2或Na2CO3、Ba(OH)2。

（2）由于BaSO4不溶于酸，BaCO3可溶于酸，且有氣泡產(chǎn)生，故小鵬同學(xué)認(rèn)為，只需取少量濾渣B，加入過量的稀硝酸，若看到的現(xiàn)象是沉淀全部溶解，且有氣泡產(chǎn)生，就足以說明原白色粉末中只含有碳酸鈉和氫氧化鋇。