Question

【題目】某化學社團的同學發現，不同物質的變化常伴隨著相同的實驗現象。但從化學的角度去研究，會發現其有本質的區別。

【現象分析】

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

實驗二：用氧化鈣代替氫氧化鈉重復一次上述實驗。

上述兩個實驗的相同現象之一是__________；

上述兩個實驗中，其中一個實驗發生了化學變化，其化學方程式是__________；另一個實驗沒有發生化學變化。

【本質歸納】相同的實驗現象，既可以由物理變化引起，也可以由化學變化引起。

【探究運用】在探究白色粉末的組成時，要研究相同實驗現象的本質區別。

實驗三：有一包白色粉末可能含有硫酸鋇、碳酸鈉和氫氧化鈣中的一種或幾種，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。

小奇同學查閱資料，得出碳酸鈉的水溶液顯___________(填“酸性”、“中性”或“堿性”)。

小明同學認為，白色粉末中一定含有硫酸鋇；

小意同學認為小明的結論不準確，其理由是________________________________。

針對上述兩位同學的觀點，小燕同學進一步設計如下實驗方案進行探究：

(1)步驟②中發生化學反應的方程式是_________________________________；

(2)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中一定含有的溶質是_________。

(3)小鵬同學只做了一個實驗，他取少量濾渣B，加入過量的稀硝酸，觀察到___________現象，說明原白色粉末中含有碳酸鈉、氫氧化鈣二種固體。

(4)小鵬同學為進一步測定白色粉末的組成，進行了定量研究。他稱取白色固體粉末10g，進行如流程所示實驗，測得濾渣B的質量為5g，請你幫小鵬計算一下白色粉末中各成分的質量為________。(請寫出具體計算過程)

Answer 1

【答案】 右側導管口有氣泡 CaO+H2O=Ca(OH)2 堿性 碳酸鈉和氫氧化鈣在溶液中反應也會生成沉淀(或者寫方程式) Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl Na2CO3 BaSO4 Na2CO3 NaOH 濾渣(固體)全部消失 碳酸鈉6.3g，氧氧化鈣3.7g

【解析】本題考查了混合物組成的推斷，完成此題，可以根據物質的性質，結合題文提供的實驗現象及反應的具體現象進行分析。

實驗二：氫氧化鈉溶于水放出熱量，氧化鈣與水反應會放出熱量，試管內的氣體受熱膨脹。觀察到右側試管的導管口處有氣泡冒出；氫氧化鈉溶于水屬于物理變化，而氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣屬于化學變化，化學方程式為：CaO+H2O=Ca(OH)2；

實驗三：碳酸鈉的水溶液顯堿性；小意同學認為小明的結論不準確，其理由是碳酸鈉和氫氧化鈣在溶液中反應也會生成沉淀；

(1)步驟②中發生化學反應是碳酸鈉與氯化鈣溶液反應生成氯化鈉和碳酸鈣白色沉淀，反應的化學方程式是a2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；

（2）步驟③中，加入酚酞溶液后，若溶液E為無色，說明反應后的溶液呈中性，也就是說碳酸鈉被完全轉化為沉淀，而原混合物中不含氫氧化鈣，所以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，說明原混合物中有氫氧化鈣，碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉．根據后面加入氯化鈣后產生白色沉淀說明碳酸鈉較多，所以濾液A中一定含有的溶質是：Na2CO3 NaOH；

（3）白色沉淀可能是硫酸鋇，也可能是碳酸鋇，也可能是硫酸鋇與碳酸鋇的混合物，其中硫酸鋇不與稀硝酸反應，碳酸鋇與稀硝酸反應生成硝酸鋇、水和二氧化碳。小鵬同學只做了一個實驗，他取少量濾渣B，加入過量的稀硝酸，觀察到濾渣(固體)全部消失現象，說明原白色粉末中含有碳酸鈉、氫氧化鈣二種固體；

（4）設：混合物中含有氫氧化鈣質量為x

Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

106 74 100

x 5g

x=3.7g，碳酸鈉質量=10g-3.7g=6.3g。白色粉末中各成分的質量分別為：碳酸鈉6.3g，氧氧化鈣3.7g。