Question

23、某同学在做化学实验时注意到盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶盖不是玻璃塞，而是橡皮塞，很是好奇．于是，他在网上进行查询，得知玻璃中含有一种物质叫做二氧化硅（化学式是SiO₂），它能与氢氧化钠反应生成硅酸钠（化学式为Na₂SiO₃）和水，硅酸钠溶液具有粘性．硅酸钠中硅元素的化合价为

+4

，
写出二氧化硅与氢氧化钠反应的化学方程式：

SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O

．
他又注意到盛放氢氧化钠溶液的瓶口有一些白色固体物质，他猜测可能有碳酸钠，
他做出这样猜想的理由是

空气中含有二氧化碳，氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠

．
请你帮他设计一个实验进行验证（只要写出实验方案即可）：

取少量白色固体放入试管中，滴入稀盐酸，再将产生的气体通入澄清的石灰水中

．
你对此白色固体物质还有哪些猜想？写出合理猜想和正确的实验方案，
猜想：

白色固体是氢氧化钠

．
实验方案：

取少量白色固体放入试管中，滴入足量的稀盐酸，不产生气泡

．

Answer 1

分析：根据硅酸钠的化学式Na₂SiO₃和化合物中正负化合价的代数和为0的原则计算硅元素的化合价；
根据反应物是氢氧化钠和二氧化硅、生成物是硅酸钠和水书写要求的化学方程式；
根据质量守恒定律，以及氢氧化钠会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质进行分析解答；
在实验室常在样品中加盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水中，看是否出现沉淀来检验碳酸盐；
瓶口的白色固体可能是氢氧化钠溶液中的水分蒸发留下的氢氧化钠，也可能是变质生成的碳酸钠，然后对白色固体探究．

解答：解：
根据化合物中化合价代数和为0的原则，设硅的化合价为x，硅酸钠Na₂SiO₃中（+1）×2+x+（-2）×3=0，解得x=+4，故答案为：+4；
反应物是氢氧化钠和二氧化硅，生成物是硅酸钠和水，根据质量守恒定律书写化学方程式，故答案为：SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O；
根据氢氧化钠会和空气中的二氧化碳等气体接触，但是我们知道氢氧化钠不会和氧气、氮气反应，只会和二氧化碳反应，根据质量守恒定律可知，白色固体是碳酸钠，故答案为：空气中含有二氧化碳，氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠；
在实验室检验碳酸根离子，就是在样品中加盐酸，有气泡产生，然后将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，故答案为：取少量白色固体放入试管中，滴入稀盐酸，再将产生的气体通入澄清的石灰水中；
氢氧化钠在空气中可能变质，也可能不变质，所白色的固体也可能是氢氧化钠固体，然后加盐酸验证，看是否有气泡产生，故答案为：取少量白色固体放入试管中，滴入足量的稀盐酸，不产生气泡．

点评：本题考查了氢氧化钠会和二氧化硅生成硅酸钠，以及碳酸根离子的检验方法和实验探究的设计方法；利用离子的性质进行检验和探究，是同学们必须掌握的知识点．