Question

NaOH在工业上具有广泛的应用，某研究性学习小组通过以下实验探究NaOH的性质。

实验一 向两块固体表面滴加稀盐酸	实验二 振荡2个塑料瓶

(1)实验一中滴加盐酸后产生的气泡的化学式为_______________。

(2)实验二中振荡2个塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪的程度为A>B， A瓶出现沉淀，B瓶中先有白色沉淀，继续振荡后沉淀消失。

①请说出一-种鉴别NaOH固体和Ca(OH)₂固体的物理方法:__________________。

②B瓶中产生沉淀的化学方程式为_________________。

(3)在20°C时，研究小组对A瓶中产生沉淀的原因及成分做了如下探究:

[提出问题]两只塑料瓶中发生了哪些反应，得到了哪些物质?

[查阅资料]①20°C时，有关物质的溶解度如下表所示:

物质	NaOH	Ca(OH)2	Na2CO3	NaHCO3	CaCO3	Ca(HCO3)2
溶解度/g	109	0.18	21.5	9.6		16.6

②CO₂可以与Na₂CO₃溶液发生反应: 。

③NaHCO₃固体在120°C开始分解: 。Na₂CO₃ 加热不分解。

④常温下，饱和Na₂CO₃溶液pH为12.3， 饱和NaHCO₃溶液pH为8.1。

根据以上资料和实验现象推断:B瓶最终所得澄清溶液中所含溶质为____________。

[提出猜想]对A瓶中沉淀成分有以下四种猜想:猜想Ⅰ : NaOH和Na₂CO₃;

猜想Ⅱ: Na₂CO₃;        猜想Ⅲ: Na₂CO₃ 和NaHCO₃;        猜想Ⅳ: NaHCO₃。

小组同学经过讨论分析后，认为“猜想I”不成立，其理由是___________________。

[实验探究]将A瓶固体过滤后，用冰水洗涤，在烘箱中烘干。烘箱温度应控制为_______________。

小组甲:取2g固体溶于98gH₂O配成溶液，用pH试纸测得其pH约为11。则_______________(填“猜想Ⅱ”、“猜想Ⅲ”、“猜想Ⅳ”)不成立。.

小组乙:取干燥固体在硬质大试管中加热，并将导管通入装有澄清石灰水的烧杯中。加热过程中，一直未见烧杯中有沉淀产生;将试管中固体冷却后称量, 其质量__________(填“变大”“变小”或“不变”)。

[实验结论]____________(填“猜想Ⅱ”、“猜想Ⅲ”、“猜想Ⅳ”)是正确的。

[反思评价]若不进行实验操作，仅通过比较塑料瓶中气体和溶液中溶质质量的相对关系，也可推断出A瓶中所得产物种类，还需要查阅或测量的数据是_______________。

Answer

CO2 将等量固体放入盛有少量水的试管中，用手轻轻触碰试管外壁，如果发烫说明是氢氧化钠，如果不发烫，说明是氢氧化钙 碳酸氢钙 随着反应的进行，氢氧化钠的质量逐渐减小，因此氢氧化钠不会析出 120℃以下 Ⅳ 不变 猜想Ⅱ 20℃时，二氧化碳气体的密度和氢氧化钠饱和溶液的密度

【解析】

（1）实验一中，氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，滴加稀盐酸后，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，气泡为二氧化碳，化学式是CO2；

（2）①氢氧化钠溶液溶于水放热，氢氧化钙微溶于水，溶解量较小，温度变化不大，故鉴别NaOH固体和Ca(OH)2固体：可将等量固体放入盛有少量水的试管中，用手轻轻触碰试管外壁，如果发烫说明是氢氧化钠，如果不发烫，说明是氢氧化钙；

②B瓶中氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；

（3）④氢氧化钠和二氧化碳反应生成了碳酸钙和水，碳酸钙和水、二氧化碳反应生成了碳酸氢钙，碳酸氢钙易溶于水，故B瓶最终所得澄清溶液中所含溶质为碳酸氢钙；

提出猜想：猜想Ⅰ不成立的理由是：随着反应的进行，氢氧化钠的质量逐渐减小，因此氢氧化钠不会析出；

实验探究：烘箱温度应控制在120℃以下，因为碳酸氢钠在120℃时会分解；

小组甲：取2g固体溶于98gH2O配成溶液，用pH试纸测得其pH约为11，常温下，饱和Na2CO3溶液pH为12.3， 饱和NaHCO3溶液pH为8.1，故猜想Ⅳ不成立；

小组乙：取干燥固体在硬质大试管中加热，并将导管通入装有澄清石灰水的烧杯中。加热过程中，一直未见烧杯中有沉淀产生，烧杯中无沉淀产生，说明无二氧化碳生成，因为，碳酸钠加热不分解，因此，固体中不含碳酸氢钠，该固体应为碳酸钠，碳酸钠受热不分解，因此将试管中固体冷却后称量，其质量不变；

实验结论：由以上分析可知，猜想Ⅱ正确；

反思评价：仅通过比较塑料瓶中气体和溶液中溶质质量的相对关系，也可推断出A瓶中所得产物种类，还需要查阅或测量的数据是：20℃时，二氧化碳气体的密度和氢氧化钠饱和溶液的密度，根据二氧化碳的密度和体积可以得出二氧化碳的质量，根据氢氧化钠的密度和体积可以得出氢氧化钠的质量，根据化学方程式：，，就可以得出相关产物的质量，然后根据20℃时，各物质的溶解度，就可以推出产物种类。