某兴趣小组对4瓶无色溶液Na2CO3溶液、NaOH溶液、Ca-优题课

某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时，发现实验台上摆放的药品中（如下图），有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损，于是决定对这瓶溶液进行实验探究：

【提出问题】这瓶溶液是什么溶液？
【获得信息】酸、碱、盐的性质实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【提出猜想】这瓶溶液是：猜想一：氯化钠溶液；
猜想二：氢氧化钠溶液；
猜想三：碳酸钠溶液。
【实验推断】
（1）小丽取样滴加无酚酞试液，溶液呈红色，得出结论：该溶液不可能是溶液，理由是；
（2）小刚另取样滴加稀盐酸有产生，反应的化学方程式为
，小刚得出结论：该溶液是碳酸钠溶液。
（3）小青认为小刚的结论不完全正确，理由是。小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：
【继续探究】另取样加入过量的CaCl₂溶液，观察到有产生，设计这一步骤的目的是；静置后，取上层清液，滴入酚酞试液，溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液是。
【探究启示】实验取完药品后应。
【拓展迁移】若该溶液与盐酸发生中和反应，恰好完全反应的微观过程如图所示，反应的实质表达式为：H⁺ + OH^-= H₂O，则反应后溶液中存在的阴、阳离子是（填符号）；请写出

【继续探究】实验中加CaCl₂溶液反应的实质表达式：（用化学符号表示）

发酵粉是一种制作风味糕点的常见蓬松剂。某兴趣小组拟对其化学成分进行如下探究。
【查阅资料】①发酵粉一般含有NH₄HCO₃、NaHCO₃、明矾[KAl(SO₄)₂∙12H₂O]中的2种。②已知反应：2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
【提出假设】假设1：有NH₄HCO₃和NaHCO₃；
假设2：有NaHCO₃和明矾；
假设3：有和明矾。
【方案与流程】

【问题与讨论】
（1）步骤①的操作是在研钵中把发酵粉和熟石灰混合、研磨。
（2）气体A为。若生成A，证明假设或假设可能成立；若不生成A，证明假设成立。
（3）如果生成A，经过步骤②和步骤③后，生成气体B，则B是（填化学式），证明假设成立，写出步骤②的化学方程式。

近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】（1）“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O ＝ K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2 X ”。这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是：。
（2）“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式：______________________。根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
【实验探究】（3）甲同学：
“实验操作”：甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：

“实验现象”： A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。
“得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。
（4）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：。
（5）丙同学：
“实验操作”：丙同学进行了如下图所示实验（部分装置在图中略去）：

【探究与结论】（6）上图C装置的作用是。
（7）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：丙同学的实验中。

学习了CO₂的有关知识之后，同学们查阅资料发现Mg能在CO₂中燃烧：
2Mg + CO₂2MgO + C，所以镁着火不能用CO₂来灭火。但没有找到有关钠能否与CO₂反应的介绍。于是同学们展开钠着火能否用CO₂来灭火的探究。
【提出猜想】钠能发生类似于CO₂与镁的反应，可能的化学方程式为：
。
【实验】将燃着的钠伸入装有CO₂的集气瓶中，钠能在CO₂中继续燃烧。
进一步【查阅资料】得知：
①Na₂O是白色固体，能与CO₂反应生成Na₂CO₃，与H₂O反应生成NaOH。
②Ba(OH)₂溶于水而BaCO₃不溶于水。
③Na₂CO₃的存在会干扰NaOH的检测。
基于以上资料，同学们认为钠在CO₂中燃烧的产物应该与Mg在CO₂中燃烧的产物情况有所不同，并对产物提出了以下几种猜想：
① Na₂O、C ② 、C ③ NaOH、C④ Na₂O、Na₂CO₃、C
通过理论分析，猜想（填序号）肯定是错误的，理由是：。
【验证猜想】

在步骤（2）中BaCl₂溶液为什么要加入至过量：。
在步骤（3）中也可以通过加入试剂的方法进行检验（任写一种试剂）。
【结论】猜想（填序号）正确。

某农村中学的化学兴趣小组在开展实验活动时,用山泉水配制氢氧化钠溶液,结果配制几次所得的溶液都出现浑浊的现象,放置一段时间后,容器底部还出现白色沉淀物.兴趣小组的同学针对此奇异的现象展开如下探究:
【提出问题】用山泉水配制的氢氧化钠溶液为什么会出现浑浊,白色沉淀是什么物质 $？$

【作出猜想】

Ⅰ、氢氧化钠样品不纯,含不溶性杂质;
Ⅱ、氢氧化钠与溶解在山泉水中的某物质发生反应生成难溶于水的物质.
（1）小明通过实验很快就排除了猜想Ⅰ,他的实验是.

查阅资料:本地山泉水是硬水,含较多的碳酸氢钙.碳酸氢钙 $[C a (H C O_{3})_{2}]$ 受热会分解,也能与氢氧化钠反应,且都有碳酸钙生成.

（2）小红取来少量的山泉水于烧杯中,往其中加入适量的肥皂水,搅拌,观察到的现象,确认所取的山泉水是硬水.
（3）小明和小红对所得的沉淀物中含有的碳酸钙进行实验:

主要操作	实验现象	解释或化学方程式
取少量的沉淀物，加入适量的稀盐酸		沉淀物中含碳酸钙.该反应的化学方程式是

（4）该山泉水经过(填操作名称),就可用于配制氢氧化钠溶液.

实验步骤	现象与结论
①用4支试管，分别取少量的不同溶液，各滴加紫色石蕊试液	1支试管中出现红色，则原溶液是
②另用3支试管，分别取少量未确定的溶液，各滴加步骤①检验出的溶液。	1支试管中有气泡产生，则原溶液是Na₂CO₃溶液
③另用2支试管，分别取少量未确定的溶液，	1支试管中有白色沉淀析出，则原溶液是Ca(OH)₂溶液，1支试管中无现象，则原溶液是NaOH溶液

同学	实验操作	现象	结论
小敏	用3支试管分别取少量不同的溶液，各滴加剩余的另一种溶液	1支试管中有气泡产生，其余2支试管中无现象	所滴加的溶液是稀盐酸
小红	1支试管中有白色沉淀析出，其余2支试管中无现象	所滴加的溶液是Na₂CO₃溶液
小刚	……	……