Question

【題目】某化學(xué)社團(tuán)的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，不同物質(zhì)的變化常伴隨著相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。但從化學(xué)的角度去研究，會發(fā)現(xiàn)其有本質(zhì)的區(qū)別。

【現(xiàn)象分析】

實(shí)驗(yàn)一：向盛有一定量氫氧化鈉固體的試管里加入一定量的水，迅速用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管口，并將導(dǎo)管另一端通入盛有水的試管中，振蕩左側(cè)試管(如右圖)。

實(shí)驗(yàn)二：用氧化鈣代替氫氧化鈉重復(fù)一次上述實(shí)驗(yàn)。

上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的相同現(xiàn)象之一是__________；

上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)生了化學(xué)變化，其化學(xué)方程式是__________；另一個(gè)實(shí)驗(yàn)沒有發(fā)生化學(xué)變化。

【本質(zhì)歸納】相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，既可以由物理變化引起，也可以由化學(xué)變化引起。

【探究運(yùn)用】在探究白色粉末的組成時(shí)，要研究相同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)區(qū)別。

實(shí)驗(yàn)三：有一包白色粉末可能含有硫酸鋇、碳酸鈉和氫氧化鈣中的一種或幾種，取一定量該粉末加入到盛有足量水的燒杯中，攪拌，靜置，觀察到燒杯中有白色不溶物。

小奇同學(xué)查閱資料，得出碳酸鈉的水溶液顯___________(填“酸性”、“中性”或“堿性”)。

小明同學(xué)認(rèn)為，白色粉末中一定含有硫酸鋇；

小意同學(xué)認(rèn)為小明的結(jié)論不準(zhǔn)確，其理由是________________________________。

針對上述兩位同學(xué)的觀點(diǎn)，小燕同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究：

(1)步驟②中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式是_________________________________；

(2)步驟③中，加入酚酞溶液后，若溶液E為無色，則原白色粉末的組成是________(填化學(xué)式，下同)；步驟③中，加入酚酞溶液后，若溶液E為紅色，則濾液A中一定含有的溶質(zhì)是_________。

(3)小鵬同學(xué)只做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他取少量濾渣B，加入過量的稀硝酸，觀察到___________現(xiàn)象，說明原白色粉末中含有碳酸鈉、氫氧化鈣二種固體。

(4)小鵬同學(xué)為進(jìn)一步測定白色粉末的組成，進(jìn)行了定量研究。他稱取白色固體粉末10g，進(jìn)行如流程所示實(shí)驗(yàn)，測得濾渣B的質(zhì)量為5g，請你幫小鵬計(jì)算一下白色粉末中各成分的質(zhì)量為________。(請寫出具體計(jì)算過程)

Answer 1

【答案】 右側(cè)導(dǎo)管口有氣泡 CaO+H2O=Ca(OH)2 堿性 碳酸鈉和氫氧化鈣在溶液中反應(yīng)也會生成沉淀(或者寫方程式) Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl Na2CO3 BaSO4 Na2CO3 NaOH 濾渣(固體)全部消失 碳酸鈉6.3g，氧氧化鈣3.7g

【解析】本題考查了混合物組成的推斷，完成此題，可以根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合題文提供的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及反應(yīng)的具體現(xiàn)象進(jìn)行分析。

實(shí)驗(yàn)二：氫氧化鈉溶于水放出熱量，氧化鈣與水反應(yīng)會放出熱量，試管內(nèi)的氣體受熱膨脹。觀察到右側(cè)試管的導(dǎo)管口處有氣泡冒出；氫氧化鈉溶于水屬于物理變化，而氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣屬于化學(xué)變化，化學(xué)方程式為：CaO+H2O=Ca(OH)2；

實(shí)驗(yàn)三：碳酸鈉的水溶液顯堿性；小意同學(xué)認(rèn)為小明的結(jié)論不準(zhǔn)確，其理由是碳酸鈉和氫氧化鈣在溶液中反應(yīng)也會生成沉淀；

(1)步驟②中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是碳酸鈉與氯化鈣溶液反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣白色沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式是a2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；

（2）步驟③中，加入酚酞溶液后，若溶液E為無色，說明反應(yīng)后的溶液呈中性，也就是說碳酸鈉被完全轉(zhuǎn)化為沉淀，而原混合物中不含氫氧化鈣，所以原白色粉末的組成是：Na2CO3 BaSO4；步驟③中加入酚酞溶液后，若溶液E為紅色，說明原混合物中有氫氧化鈣，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉．根據(jù)后面加入氯化鈣后產(chǎn)生白色沉淀說明碳酸鈉較多，所以濾液A中一定含有的溶質(zhì)是：Na2CO3 NaOH；

（3）白色沉淀可能是硫酸鋇，也可能是碳酸鋇，也可能是硫酸鋇與碳酸鋇的混合物，其中硫酸鋇不與稀硝酸反應(yīng)，碳酸鋇與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鋇、水和二氧化碳。小鵬同學(xué)只做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他取少量濾渣B，加入過量的稀硝酸，觀察到濾渣(固體)全部消失現(xiàn)象，說明原白色粉末中含有碳酸鈉、氫氧化鈣二種固體；

（4）設(shè)：混合物中含有氫氧化鈣質(zhì)量為x

Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

106 74 100

x 5g

x=3.7g，碳酸鈉質(zhì)量=10g-3.7g=6.3g。白色粉末中各成分的質(zhì)量分別為：碳酸鈉6.3g，氧氧化鈣3.7g。