Question

11．化学学习小组做酸碱发生中和反应的验证实验，他们用一瓶久置NaOH固体配制成NaOH溶液，当把盐酸滴入到NaOH溶液中时，观察到有气泡产生，为什么会和预设的实验现象不同了呢？于是小组对这瓶久置的NaOH固体的成分开始了探究之旅：
【作出猜想】猜想1：全部变质，是Na₂CO₃固体．
           猜想2：部分变质，是NaOH和Na₂CO₃固体混合物；
        NaOH固体变质的原因是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（用化学方程式表示）；
【实验方案】小刚设计实验进行探究，请你和他一起填写实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论
小刚取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加无色酚酞溶液	溶液变为红色	猜想2正确

【提出质疑】小红认为小刚的结论不正确的，理由是碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞溶液变红．
  小红设计了一个实验方案，请填写实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量白色粉末溶于水，向其中加入CaCl2溶液至恰好完全反应	产生白色沉淀	化学方程式： CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
（2）向（1）中所得混合物中滴加无色酚酞溶液	无色酚酞溶液 变红	猜想1错误 猜想2正确

【提出质疑】小军认为小红的实验方案在操作上有问题，在步骤（1）之后（2）之前应进行过滤操作，你认为过滤操作有无必要？没有必要．理由是因为氯化钙和碳酸钠溶液恰好完全反应，产物是碳酸钙沉淀，对无色酚酞的变色不产生影响．
【实验结论】猜想2是正确的．
【拓展迁移】实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是在常温下，氢氧化钠与玻璃中的二氧化硅缓慢地发生反应，产物使瓶塞结合在一起，反应的化学方程式为：SiO₂+2NaOH=X+H₂O，试推断X的化学式为Na₂SiO₃．
【反思交流】氢氧化钠是中学化学常见的物质之一，一定要密封保存，小刚学习小组认为所学过的物质中，还有氧化钙或氢氧化钙等物质也具有在空气中易变质的性质，应该密封保存．

Answer 1

分析 【作出猜想】根据氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和水进行分析；
【提出质疑】根据碳酸钠和氢氧化钠在溶液中都显碱性，都能使酚酞变红色进行分析；
【实验方案】根据检验氢氧化钠常用酚酞，但是碳酸钠在溶液中也能使酚酞变色，所以需要先检验并除去碳酸钠，但是不能引入氢氧根离子进行分析；
【提出质疑】根据碳酸钙是沉淀，氯化钙在溶液中显中性，不会影响酚酞的变色进行分析；
【拓展迁移】根据质量守恒定律进行分析；
【反思交流】根据氧化钙会与空气中的水、二氧化碳反应，氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应进行分析．

解答 解：【作出猜想】氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【提出质疑】碳酸钠和氢氧化钠在溶液中都显碱性，都能使酚酞变红色，所以小红认为小刚的结论不正确的，理由是：碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞溶液变红；
【实验方案】检验氢氧化钠常用酚酞，但是碳酸钠在溶液中也能使酚酞变色，所以需要先检验并除去碳酸钠，但是不能引入氢氧根离子，所以

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量白色粉末溶于水，向其中加入CaCl2溶液至恰好完全反应	产生白色沉淀	化学方程式：CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
（2）向（1）中所得混合物中滴加无色酚酞溶液	无色酚酞溶液变红	猜想1错误 猜想2正确

【提出质疑】碳酸钙是沉淀，氯化钙在溶液中显中性，不会影响酚酞的变色，所以过滤操作没有必要，理由是：因为氯化钙和碳酸钠溶液恰好完全反应，产物是碳酸钙沉淀，对无色酚酞的变色不产生影响；
【拓展迁移】根据质量守恒定律可知，在化学反应前后，原子个数不变，反应物中有1个硅原子，4个氧原子，2个钠原子，2个氢原子，生成物中有2个氢原子，1个氧原子，所以X是Na₂SiO₃；
【反思交流】氧化钙会与空气中的水、二氧化碳反应，氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应，所以氧化钙或氢氧化钙等物质也具有在空气中易变质的性质，应该密封保存．
故答案为：【作出猜想】2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【提出质疑】碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞溶液变红；
【实验方案】产生白色沉淀，CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，无色酚酞试液变红；
【提出质疑】没有必要；因为氯化钙和碳酸钠溶液恰好完全反应，产物是碳酸钙沉淀，对无色酚酞的变色不产生影响；                     
【拓展延伸】Na₂SiO₃；
【反思交流】氧化钙或氢氧化钙．

点评 本考点既考查了实验步骤的设计，又考查了化学方程式的书写，还对实验进行了评价，综合性比较强．实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．