Question

8．某同學(xué)在做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)注意到盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶蓋不是玻璃塞，而是橡皮塞，很是好奇．于是，他在網(wǎng)上進(jìn)行查詢，得知玻璃中含有一種物質(zhì)叫做二氧化硅（化學(xué)式是SiO₂），它能與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉（化學(xué)式為Na₂SiO₃）和水，硅酸鈉溶液具有粘性．硅酸鈉中硅元素的化合價(jià)為+4，寫出二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式：SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O．他又注意到盛放氫氧化鈉溶液的瓶口有一些白色固體物質(zhì)，他猜測(cè)可能有碳酸鈉，
他做出這樣猜想的理由是空氣中含有二氧化碳，氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉．
請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證（只要寫出實(shí)驗(yàn)方案即可）：取少量白色固體放入試管中，滴入稀鹽酸，再將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中．
你對(duì)此白色固體物質(zhì)還有哪些猜想？寫出合理猜想和正確的實(shí)驗(yàn)方案，
猜想：白色固體是氫氧化鈉．
實(shí)驗(yàn)方案：取少量白色固體放入試管中，滴入足量的稀鹽酸，不產(chǎn)生氣泡．

Answer 1

分析 根據(jù)硅酸鈉的化學(xué)式Na₂SiO₃和化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0的原則計(jì)算硅元素的化合價(jià)；
根據(jù)反應(yīng)物是氫氧化鈉和二氧化硅、生成物是硅酸鈉和水書寫要求的化學(xué)方程式；
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，以及氫氧化鈉會(huì)與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉而變質(zhì)；
在實(shí)驗(yàn)室常在樣品中加鹽酸，將生成的氣體通入澄清石灰水中，看是否出現(xiàn)沉淀來檢驗(yàn)碳酸鹽；
瓶口的白色固體可能是氫氧化鈉溶液中的水分蒸發(fā)留下的氫氧化鈉，也可能是變質(zhì)生成的碳酸鈉，然后對(duì)白色固體探究．

解答 解：根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0的原則，設(shè)硅的化合價(jià)為x，硅酸鈉Na₂SiO₃中（+1）×2+x+（-2）×3=0，解得x=+4，
反應(yīng)物是氫氧化鈉和二氧化硅，生成物是硅酸鈉和水，反應(yīng)的方程式為SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O，氫氧化鈉會(huì)和空氣中的二氧化碳等氣體接觸，生成的白色固體可能是碳酸鈉，在實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)碳酸根離子，可在樣品中加鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，然后將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，如為氫氧化鈉，與鹽酸反應(yīng)不生成氣體，
故答案為：+4；SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O；空氣中含有二氧化碳，氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉；
實(shí)驗(yàn)方案：取少量白色固體放入試管中，滴入稀鹽酸，再將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中；
猜想：白色固體是氫氧化鈉；
實(shí)驗(yàn)方案：取少量白色固體放入試管中，滴入足量的稀鹽酸，不產(chǎn)生氣泡．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查元素化合物知識(shí)，側(cè)重考查物質(zhì)的性質(zhì)檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理，難度不大．