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13.小强同学看到妈妈将买来的排水口洗净剂(主要成分:过碳酸钠、柠檬酸)洒在厨房排水口网状盖的底部,倒上温水后迅速冒出气泡.为了解其反应过程,他与学习小组的同学进行了如下探究.
(1)实验过程:教师提供了一瓶过碳酸钠(Na2CO4),小组同学进行了如下实验探究:

(2)提出问题:无色溶液X中的溶质有哪些物质?
(3)猜想与假设:根据以上实验现象,X溶液中一定存在的溶质是H2O2;还可能存在Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一种或几种.
(4)查找资料:
资料1:氯化钙溶液呈中性;氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应;
氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合后发生如下反应:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl.
资料2:NaHCO3溶液呈碱性,与石灰水反应生成白色沉淀;碳酸氢钠、碳酸钠与足量的酸反应产物相同.
(5)实验过程:小组同学对溶液X中的溶质进行了如下实验.请将下列实验方案填写完整.
实验操作主要实验现象结论
证明溶液中有Na2CO3
证明溶液中无NaHCO3
证明溶液中无NaOH
(6)实验反思:根据资料,NaHCO3溶液能与石灰水反应生成白色沉淀.于是,同学们猜想:碳酸氢钠与氢氧化钠是否可以发生NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O(写方程式)这样的反应?于是,同学们进行了新的探究实验.

分析 (3)因为无色溶液X中加入二氧化锰有氧气生成,因此无色溶液X中含有的一种溶质是过氧化氢;
(5)①根据氯化钙与碳酸氢钠不反应,可取上述无色液体X少量于试管中,加入足量的氯化钙溶液,产生白色沉淀,因此一定有碳酸钠;取步骤①所得上层清液少量,滴加盐酸,没有气泡产生,说明没有碳酸氢钠;③氯化钙、氯化钠溶液呈中性,所以取步骤①所得上层清液少量,加入酚酞试液,若不变色,说明没有氢氧化钠;
(6)据NaHCO3溶液能与石灰水反应生成白色沉淀,推测NaHCO3溶液与氢氧化钠反应方程式.

解答 解:(3)因为无色溶液X中加入二氧化锰有氧气生成,因此无色溶液X中含有的一种溶质是过氧化氢;故填:H2O2
(5)根据资料2可知:NaHCO3溶液呈碱性,与石灰水反应生成白色沉淀,碳酸钠也与石灰水反应生成白色沉淀,故不能取石灰水检验碳酸钠的存在;
根据资料1可知:氯化钙溶液与碳酸氢钠溶液混合不发生反应,氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应生成沉淀,所以要证明溶液中有碳酸钠,可取上述无色液体X少量于试管中,至不再冒气泡为止,加入过量的氯化钙溶液,若产生白色沉淀,则一定有碳酸钠,加入过量的氯化钙溶液是防止碳酸钠有剩余,对碳酸氢钠、氢氧化钠的检验造成干扰;因为①中加入的是过量的氯化钙溶液,所以碳酸钠完全反应,要证明是否含有碳酸氢钠,可取步骤①所得上层清液少量,滴加盐酸,若没有气泡产生,则没有碳酸氢钠;③因为碳酸钠已完全反应,且氯化钙、氯化钠溶液呈中性,所以可取步骤①所得上层清液少量,加入酚酞试液,若不变色,则说明没有氢氧化钠;
故答案为:

实验操作主要实验现象
取溶液X适量于试管中,加入过量CaCl2溶液出现白色沉淀
取①中反应后上层清液适量,加入适量稀盐酸无气泡
取①中反应后上层清液适量,加入酚酞试液不变色
(6)NaHCO3溶液能与石灰水反应生成白色沉淀,依据反应前后元素种类不变,说明生成的沉淀是碳酸钙,同时生成水;据此推测NaHCO3溶液与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,方程式是:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O;故填:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O.

点评 本题是对实验方法和过程的探究,考查了学生对于常见气体--氧气、二氧化碳性质的掌握,及分析资料,设计实验,书写方程式的能力,要依据题意细心分析,才能得出正确的答案.

练习册系列答案
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(1)lg明矾中含铝元素多少mg;
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实验步骤实验现象分析和结论
1.在蒸馏水中加入几滴石蕊溶液.液体呈紫色.蒸馏水中有水分子,它不能使石蕊溶液变红色.
2.在硫酸钠溶液中加入几滴石蕊溶液.液体呈紫色.硫酸钠溶液和稀硫酸中含有的相同硫酸根离子,它不能使石蕊溶液变红色.
3.在稀盐酸中加入几滴石蕊溶液.溶液呈红色.稀硫酸和稀硫酸中含有的相同氢离子离子,它能使石蕊溶液变红色.
结论:稀硫酸中的H+能够使溶液变成红色.
我们仔细地对该同学的上述实验探究过程分析后会发现,其实只要做上述实验步骤中的(填序号)1,在经过分析后就可以得出正确的结论.

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为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,选用的发生装置是B,(填装置序号,下同)收集装置是D或E.
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(3)该生产过程中没有涉及的基本反应类型是置换反应
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