Question

類比學習是學習化學的一種重要方法．Na₂CO₃、NaHCO₃溶液均能與鹽酸（或硫酸）反應生成二氧化碳氣體；Na₂CO₃、NaHCO₃溶液均顯堿性．
【產生疑問】
Na₂CO₃溶液能與澄清石灰水反應，那么NaHCO₃能與澄清石灰水發生反應嗎？如果能反應，生成物可能是什么？
【實驗探究一】NaHCO₃能否與澄清石灰水發生反應？
（1）將NaHCO₃溶液與澄清石灰水混合，產生白色沉淀．已知Ca（HCO₃）₂能溶于水，那么此白色沉淀是

 

，由此證明了NaHCO₃溶液與澄清石灰水也能發生反應．為了進一步了解反應后溶液中溶質的成分，繼續探究：
【實驗探究二】NaHCO₃溶液與澄清石灰水反應后溶液中溶質的成分
【作出猜想】猜想①只有Na₂CO₃     猜想②Na₂CO₃和NaOH       猜想③只有NaOH
（2）同學們作出這三種猜想的依據是

 

．
【查閱資料】
Ca（OH）₂少量時：2NaHCO₃+Ca（OH）₂═Na₂CO₃+CaCO₃↓+2H₂O
Ca（OH）₂過量時：NaHCO₃+Ca（OH）₂=NaOH+CaCO₃↓+H₂O
老師提示：考慮（1）中實驗反應物可能存在過量情況，反應后的溶液中溶質的成分還有兩種可能．同學們補充：猜想④NaHCO₃和Na₂CO₃；猜想⑤Ca（OH）₂和NaOH；
【討論交流】
（3）用以下試劑實驗，無法排除任一猜想的是

 

：
A．酚酞試液             B．紫色石蕊試液             C．稀硫酸
【進行實驗】
（4）王欣同學取少量（1）實驗中靜置后的上層清液于試管中，滴加足量的稀鹽酸，沒有氣泡產生，由此可得出結論：反應后溶液中一定沒有

 

，肯定猜想

 

 是錯誤的．
（5）李進同學取少量（1）實驗中靜置后的上層清液于試管中，滴加碳酸鈉溶液，產生白色沉淀，得出結論：猜想

 

是正確的．該反應化學方程式為：

 

．
（6）為進一步確認李進同學的結論，請你設計不同于他的實驗方案：

實驗步驟	預計現象
取少量實驗1靜置后的上層清液于試管中，   （足量）．

【總結反思】
（7）如果要使NaHCO₃溶液與澄清石灰水溶液反應后溶液中存在碳酸鈉，則反應物中Ca（OH）₂與NaHCO₃質量比必須小于：

 

．

Answer 1

分析：本題是根據已有的知識來探究推測新物質的性質及結論；（1）將NaHCO₃溶液與澄清石灰水混合，產生白色沉淀．Ca（HCO₃）₂能溶于水；根據質量守恒定律，白色沉淀只能是CaCO₃．
【實驗探究二】NaHCO₃溶液與澄清石灰水反應后溶液中溶質的成分【作出猜想】猜想①只有Na₂CO₃     猜想②Na₂CO₃和NaOH       猜想③只有NaOH，所以（2）作出這三種猜想的依據只有是 質量守恒定律．
（3）猜想①②③④⑤的溶液都顯堿性因為酚酞和石蕊試液就是鑒別酸堿性的．
（4）王欣同學取少量（1）實驗中靜置后的上層清液于試管中，滴加足量的稀鹽酸，沒有氣泡產生，說明沒有碳酸根離子，因為碳酸根離子遇到酸中的氫離子會產生二氧化碳氣體；
（5）李進同學取少量（1）實驗中靜置后的上層清液于試管中，滴加碳酸鈉溶液，產生白色沉淀，對本題里說溶液中只有含有鈣離子遇到碳酸根離子會生成碳酸鈣白色沉淀，說明含有Ca（OH）₂；
（6）遇到Ca（OH）₂溶液有明顯現象的還有二氧化碳；
（7）根據
Ca（OH）₂少量時：2NaHCO₃+Ca（OH）₂═Na₂CO₃+CaCO₃↓+2H₂O     Ca（OH）₂過量時：NaHCO₃+Ca（OH）₂=NaOH+CaCO₃↓+H₂O
     質量比       168     74   
  所以  如果要使NaHCO₃溶液與澄清石灰水溶液反應后溶液中存在碳酸鈉，則反應物中Ca（OH）₂與NaHCO₃質量比必須小于：37：84．

解答：解：（1）將NaHCO₃溶液與澄清石灰水混合，產生白色沉淀．Ca（HCO₃）₂能溶于水；根據質量守恒定律，白色沉淀只能是CaCO₃．
【實驗探究二】NaHCO₃溶液與澄清石灰水反應后溶液中溶質的成分【作出猜想】猜想①只有Na₂CO₃     猜想②Na₂CO₃和NaOH       猜想③只有NaOH，所以（2）作出這三種猜想的依據只有是 質量守恒定律．
（3）猜想①②③④⑤的溶液都顯堿性因為酚酞和石蕊試液就是鑒別酸堿性的．
（4）王欣同學取少量（1）實驗中靜置后的上層清液于試管中，滴加足量的稀鹽酸，沒有氣泡產生，說明沒有碳酸根離子，因為碳酸根離子遇到酸中的氫離子會產生二氧化碳氣體；
（5）李進同學取少量（1）實驗中靜置后的上層清液于試管中，滴加碳酸鈉溶液，產生白色沉淀，對本題里說溶液中只有含有鈣離子遇到碳酸根離子會生成碳酸鈣白色沉淀，說明含有Ca（OH）₂；
（6）遇到Ca（OH）₂溶液有明顯現象的還有二氧化碳；
（7）根據
Ca（OH）₂少量時：2NaHCO₃+Ca（OH）₂═Na₂CO₃+CaCO₃↓+2H₂O     Ca（OH）₂過量時：NaHCO₃+Ca（OH）₂=NaOH+CaCO₃↓+H₂O
     質量比       168     74   
  所以  如果要使NaHCO₃溶液與澄清石灰水溶液反應后溶液中存在碳酸鈉，則反應物中Ca（OH）₂與NaHCO₃質量比必須小于：37：84．
答案為：（1）CaCO₃ （2）質量守恒定律（3）AB（4）碳酸根離子；①②④（5）⑤；Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓（6）CO₂；變渾濁；（7）37：84

點評：本題較復雜，是根據已有的知識來探究推測新物質的性質及結論；需對已有知識掌握熟練并運用自如，才能來解答．