Question

（2013?濰城區二模）小強同學看到媽媽將買來的排水口洗凈劑（主要成分：過碳酸鈉、檸檬酸）灑在廚房排水口網狀蓋的底部，倒上溫水后迅速冒出氣泡．為了解其反應過程，他與學習小組的同學進行了如下探究．
【探究一】小組同學根據所學的化學知識設計并進行了如圖所示的實驗．
實驗中觀察到如下現象：A中有氣泡產生；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．由此同學們得出結論：生成的兩種氣體分別是：

O₂、CO₂

（填化學式）．B中有關反應的化學方程式是

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．
【探究二】
（1）實驗過程：
教師提供了一瓶過碳酸鈉（Na₂CO₄），小組同學進行了如下實驗探究：

（2）提出問題：無色溶液X中的溶質有哪些物質？
（3）猜想與假設：根據以上實驗現象，X溶液中一定存在的溶質是

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生反應；
氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液混合后發生如下反應：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
資料2：NaHCO₃溶液呈堿性，與石灰水反應生成白色沉淀；碳酸氫鈉、碳酸鈉與足量的酸反應產物相同．
（5）實驗過程：小組同學對溶液X中的溶質進行了如下實驗．請將下列實驗方案填寫完整．

實驗操作	主要實驗現象	結論
①		證明溶液中有Na2CO3
②		證明溶液中無NaHCO3
③		證明溶液中無NaOH

（6）實驗反思：根據資料，NaHCO₃溶液能與石灰水反應生成白色沉淀．于是，同學們猜想：碳酸氫鈉與氫氧化鈉是否可以發生

NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O

（寫方程式）這樣的反應？于是，同學們進行了新的探究實驗．

Answer 1

分析：【探究一】根據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，并據反應原理書寫方程式；
【探究二】（3）因為無色溶液X中加入二氧化錳有氧氣生成，因此無色溶液X中含有的一種溶質是過氧化氫；
（5）①根據氯化鈣與碳酸氫鈉不反應，可取上述無色液體X少量于試管中，加入足量的氯化鈣溶液，產生白色沉淀，因此一定有碳酸鈉；取步驟①所得上層清液少量，滴加鹽酸，沒有氣泡產生，說明沒有碳酸氫鈉；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，說明沒有氫氧化鈉；
（6）據NaHCO₃溶液能與石灰水反應生成白色沉淀，推測NaHCO₃溶液與氫氧化鈉反應方程式．

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）因為無色溶液X中加入二氧化錳有氧氣生成，因此無色溶液X中含有的一種溶質是過氧化氫；
（5）根據資料2可知：NaHCO₃溶液呈堿性，與石灰水反應生成白色沉淀，碳酸鈉也與石灰水反應生成白色沉淀，故不能取石灰水檢驗碳酸鈉的存在；
根據資料1可知：氯化鈣溶液與碳酸氫鈉溶液混合不發生反應，氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液反應生成沉淀，所以要證明溶液中有碳酸鈉，可取上述無色液體X少量于試管中，至不再冒氣泡為止，加入過量的氯化鈣溶液，若產生白色沉淀，則一定有碳酸鈉，加入過量的氯化鈣溶液是防止碳酸鈉有剩余，對碳酸氫鈉、氫氧化鈉的檢驗造成干擾；因為①中加入的是過量的氯化鈣溶液，所以碳酸鈉完全反應，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，若沒有氣泡產生，則沒有碳酸氫鈉；③因為碳酸鈉已完全反應，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，則說明沒有氫氧化鈉；
（6）NaHCO₃溶液能與石灰水反應生成白色沉淀，依據反應前后元素種類不變，說明生成的沉淀是碳酸鈣，同時生成水；據此推測NaHCO₃溶液與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，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）

實驗操作	主要實驗現象
取溶液X適量于試管中，加入過量CaCl2溶液	出現白色沉淀
取①中反應后上層清液適量，加入適量稀鹽酸	無氣泡
取①中反應后上層清液適量，加入酚酞試液	不變色

（6）NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O．

點評：本題是對實驗方法和過程的探究，考查了學生對于常見氣體--氧氣、二氧化碳性質的掌握，及分析資料，設計實驗，書寫方程式的能力，要依據題意細心分析，才能得出正確的答案．