Question

11．化學學習小組做酸堿發(fā)生中和反應的驗證實驗，他們用一瓶久置NaOH固體配制成NaOH溶液，當把鹽酸滴入到NaOH溶液中時，觀察到有氣泡產生，為什么會和預設的實驗現象不同了呢？于是小組對這瓶久置的NaOH固體的成分開始了探究之旅：
【作出猜想】猜想1：全部變質，是Na₂CO₃固體．
           猜想2：部分變質，是NaOH和Na₂CO₃固體混合物；
        NaOH固體變質的原因是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（用化學方程式表示）；
【實驗方案】小剛設計實驗進行探究，請你和他一起填寫實驗報告：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
小剛取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加無色酚酞溶液	溶液變?yōu)榧t色	猜想2正確

【提出質疑】小紅認為小剛的結論不正確的，理由是碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞溶液變紅．
  小紅設計了一個實驗方案，請?zhí)顚憣嶒瀳蟾妫?br />

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
（1）取少量白色粉末溶于水，向其中加入CaCl2溶液至恰好完全反應	產生白色沉淀	化學方程式： CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
（2）向（1）中所得混合物中滴加無色酚酞溶液	無色酚酞溶液 變紅	猜想1錯誤 猜想2正確

【提出質疑】小軍認為小紅的實驗方案在操作上有問題，在步驟（1）之后（2）之前應進行過濾操作，你認為過濾操作有無必要？沒有必要．理由是因為氯化鈣和碳酸鈉溶液恰好完全反應，產物是碳酸鈣沉淀，對無色酚酞的變色不產生影響．
【實驗結論】猜想2是正確的．
【拓展遷移】實驗室盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，其原因是在常溫下，氫氧化鈉與玻璃中的二氧化硅緩慢地發(fā)生反應，產物使瓶塞結合在一起，反應的化學方程式為：SiO₂+2NaOH=X+H₂O，試推斷X的化學式為Na₂SiO₃．
【反思交流】氫氧化鈉是中學化學常見的物質之一，一定要密封保存，小剛學習小組認為所學過的物質中，還有氧化鈣或氫氧化鈣等物質也具有在空氣中易變質的性質，應該密封保存．

Answer 1

分析 【作出猜想】根據氫氧化鈉和二氧化碳反應會生成碳酸鈉和水進行分析；
【提出質疑】根據碳酸鈉和氫氧化鈉在溶液中都顯堿性，都能使酚酞變紅色進行分析；
【實驗方案】根據檢驗氫氧化鈉常用酚酞，但是碳酸鈉在溶液中也能使酚酞變色，所以需要先檢驗并除去碳酸鈉，但是不能引入氫氧根離子進行分析；
【提出質疑】根據碳酸鈣是沉淀，氯化鈣在溶液中顯中性，不會影響酚酞的變色進行分析；
【拓展遷移】根據質量守恒定律進行分析；
【反思交流】根據氧化鈣會與空氣中的水、二氧化碳反應，氫氧化鈣會與空氣中的二氧化碳反應進行分析．

解答 解：【作出猜想】氫氧化鈉和二氧化碳反應會生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【提出質疑】碳酸鈉和氫氧化鈉在溶液中都顯堿性，都能使酚酞變紅色，所以小紅認為小剛的結論不正確的，理由是：碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞溶液變紅；
【實驗方案】檢驗氫氧化鈉常用酚酞，但是碳酸鈉在溶液中也能使酚酞變色，所以需要先檢驗并除去碳酸鈉，但是不能引入氫氧根離子，所以

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
（1）取少量白色粉末溶于水，向其中加入CaCl2溶液至恰好完全反應	產生白色沉淀	化學方程式：CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
（2）向（1）中所得混合物中滴加無色酚酞溶液	無色酚酞溶液變紅	猜想1錯誤 猜想2正確

【提出質疑】碳酸鈣是沉淀，氯化鈣在溶液中顯中性，不會影響酚酞的變色，所以過濾操作沒有必要，理由是：因為氯化鈣和碳酸鈉溶液恰好完全反應，產物是碳酸鈣沉淀，對無色酚酞的變色不產生影響；
【拓展遷移】根據質量守恒定律可知，在化學反應前后，原子個數不變，反應物中有1個硅原子，4個氧原子，2個鈉原子，2個氫原子，生成物中有2個氫原子，1個氧原子，所以X是Na₂SiO₃；
【反思交流】氧化鈣會與空氣中的水、二氧化碳反應，氫氧化鈣會與空氣中的二氧化碳反應，所以氧化鈣或氫氧化鈣等物質也具有在空氣中易變質的性質，應該密封保存．
故答案為：【作出猜想】2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【提出質疑】碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞溶液變紅；
【實驗方案】產生白色沉淀，CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，無色酚酞試液變紅；
【提出質疑】沒有必要；因為氯化鈣和碳酸鈉溶液恰好完全反應，產物是碳酸鈣沉淀，對無色酚酞的變色不產生影響；                     
【拓展延伸】Na₂SiO₃；
【反思交流】氧化鈣或氫氧化鈣．

點評 本考點既考查了實驗步驟的設計，又考查了化學方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．