Question

【題目】研究鹽類物質的性質時，甲、乙、丙三位同學分別向NaHCO3溶液中滴加石灰水，均產(chǎn)生白色沉淀．他們分別設計實驗方案，對自己過濾后的濾液中溶質的成分進行如下探究．一、定性研究

【實驗準備】用一定溶質的質量分數(shù)的NaHCO3溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液進行如下實驗，為設計實驗方案提供參考．

	NaHCO3溶液	NaOH溶液	Na2CO3溶液
加入酚酞溶液	溶液變紅	現(xiàn)象Ⅰ	溶液變紅
加入CuSO4溶液	產(chǎn)生氣泡和藍色沉淀	現(xiàn)象Ⅱ	產(chǎn)生氣泡和藍色沉淀
加入CaCl2溶液	無明顯變化	無明顯變化	產(chǎn)生白色沉淀
加熱溶液至沸騰，將氣體通入澄清石灰水	澄清石灰水變渾濁	澄清石灰水無明顯變化	澄清石灰水無明顯變化

表中的現(xiàn)象Ⅰ為__________；現(xiàn)象Ⅱ為產(chǎn)生藍色沉淀，對應反應的化學方程式是_________________________。

【查閱資料】

（1）氯化鈣溶液顯中性．

（2）濾液中所含的溶質有以下幾種可能：①NaOH；②Na2CO3；③NaOH和Ca（OH）2；④Na2CO3和NaHCO3；⑤Na2CO3和NaOH

【實驗及分析】甲同學：取少量濾液于試管中，滴加過量的稀鹽酸，產(chǎn)生大量無色氣泡，則濾液中的溶質是Na2CO3．乙同學：取少量濾液于試管中，向其中通入少量CO2，產(chǎn)生白色沉淀，則濾液中的溶質是NaOH和Ca（OH）2．丙同學：分別取少量濾液于兩支試管中，向一支試管中滴加CaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生；將另一支試管中的濾液加熱至沸騰，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，則濾液中的溶質是Na2CO3和NaHCO3．

【反思與評價】

（1）老師認為乙、丙同學的實驗方案和結論合理．

①丙同學的實驗中，加入CaCl2溶液的目的是__________________。

②根據(jù)乙同學的結論，NaHCO3溶液與澄清石灰水反應的化學方程式是_________。

（2）老師認為甲同學的實驗方案和結論存在不足．丁同學通過以下實驗幫助甲同學確認了濾液中溶質的成分．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取少量濾液于試管中，加入過量的__________的溶液	有白色沉淀生成	濾液中的溶質是Na2CO3和NaOH
過濾，向濾液中滴加______溶液	_____________________

（3）結合此次探究活動，你認為下列說法正確的是_________（填字母序號）。

a．鹽溶液可能顯堿性

b．化學反應的產(chǎn)物與反應物的量有關

c．堿和鹽反應一定生成另外一種堿和另外一種鹽

d．判斷溶液混合后的成分不僅要考慮產(chǎn)物，還要考慮反應物是否過量。

二、定量分析

已知碳酸鈉穩(wěn)定而碳酸氫鈉(NaHCO3)不穩(wěn)定，碳酸氫鈉受熱易分解，反應的化學方程式為：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O有NaHCO3和Na2CO3混合物13.7g，將其充分加熱至固體質量不再減少，得剩余固體．將產(chǎn)生的氣體通入足量的Ca（OH）2溶液中，產(chǎn)生5.0g沉淀．如果將剩余固體溶于足量的稀鹽酸，會產(chǎn)生多少克CO2 ？____________

Answer 1

【答案】 溶液變紅 略 檢驗碳酸鈉 NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3 ↓ +NaOH+H2O 氯化鈣（氯化鋇，硝酸鈣，硝酸鋇，名稱或化學式） 硫酸銅（酚酞） 只產(chǎn)生藍色沉淀，無氣泡（溶液變紅） abd 4.4g

【解析】【實驗準備】氫氧化鈉溶液呈堿性，能使無色的酚酞試液變成紅色，故現(xiàn)象Ⅰ為溶液變紅；氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，反應的化學方程式表示為：2NaOH+CuSO4==Na2SO4+Cu(OH)2↓；【反思與評價】（1）碳酸鈉能與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，故加入氯化鈣的目的是檢驗碳酸鈉的存在；乙同學的結論是濾液中的溶質是NaOH和Ca（OH）2，那么說明碳酸氫鈉與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，根據(jù)質量守恒定律可知還生成了水，其中反應物中氫氧化鈣過量，反應的化學方程式表示為：NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3 ↓ +NaOH+H2O；由于碳酸氫鈉也能與稀鹽酸反應生成二氧化碳，故加入足量稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生不能說明含有碳酸鈉。根據(jù)實驗方案參考可知只有碳酸鈉能與氯化鈣反應生成沉淀，故要檢驗碳酸鈉的存在，可向濾液中加入足量的氯化鈣溶液，若含有碳酸鈉，那么它們會反應生成碳酸鈣沉淀；氯化鈣溶液呈中性，若濾液中還含有氫氧化鈉，那么過濾后向濾液中滴加無色酚酞，無色酚酞會變成紅色；（3）鹽溶液可能呈中性，也可能呈堿性，a正確；化學反應的產(chǎn)物與反應物的量有關，如在氧氣充足時碳燃燒生成二氧化碳，氧氣不足時生成一氧化碳，b正確；堿和鹽反應不一定生成另外一種堿和另外一種鹽，如碳酸氫鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣、氫氧化鈉和水，c錯誤；判斷溶液混合后的成分不僅要考慮產(chǎn)物，還要考慮反應物是否過量，d正確。故選abd；

二、定量分析：

二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水。利用化學方程式，根據(jù)二氧化碳與碳酸鈣的質量即可計算出二氧化碳的質量；利用二氧化碳的質量即可計算出碳酸氫鈉的質量和生成的碳酸鈉的質量。

設碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳的質量為x;

CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓+ H2O

44 100

X 5.0g

x=2.2g

設碳酸氫鈉的質量為y，生成的碳酸鈉的質量為z；

2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+H2O

168 106 44

Y z 2.2g

y=8.4g

z=5.3g

碳酸鈉的總質量=13.7g-8.4g+5.3g=10.6g

設碳酸鈉與鹽酸反應生成的二氧化碳的質量為m；

Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑

106 44

10.6g m

m=4.4g