Question

6．某化學興趣小組的同學在老師的指導下，開展如下探究活動．
探究一：A、B、C、D分別是碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣、硫酸鈉中的一種，它們之間的轉化關系如圖所示．（“→”表示物質之間的轉化關系，“-”表示物質之間可以發(fā)生化學反應）
（1）四種物質中，屬于鹽類的物質是Na₂SO₄、Na₂CO₃；（填序號）
（2）物質D是NaOH；（填化學式）
（3）請寫出A和B反應的化學方程式Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
探究二：小鵬與小明做完酸、堿、鹽相關性質實驗后，很感興趣地把稀硫酸、氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液混合一起，看到有大量氣泡生成．他們對反應后溶液中溶質的成分很好奇，請你與他們一起進行探究．
【提出問題】反應后溶液中溶質的成份是什么？
猜想假設】猜想①Na₂SO₄、Na₂CO₃         猜想②Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaOH
猜想③Na₂SO₄、H₂SO₄、Na₂CO₃  猜想④Na₂SO₄、H₂SO₄   猜想⑤Na₂SO₄
上述猜想中，小鵬認為猜想③不合理，不合理的原因是碳酸鈉和硫酸能反應，不能共存．
【實驗探究】（1）小鵬取少量該溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞，發(fā)現(xiàn)溶液顏色無變化，據(jù)此，他認為猜想⑤是正確的．你認為他的結論是錯誤（填“正確”或“錯誤”）的，理由是④Na₂SO₄、H₂SO₄也不能使無色酚酞變色．
（2）小明向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入適量該溶液，振蕩，溶液變藍．該反應的化學方程式CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
【實驗結論】根據(jù)上述實驗探究，你認為猜想④（填序號）是正確的．

Answer 1

分析 探究一：（1）根據(jù)鹽是由金屬離子和酸根離子形成的化合物進行分析；
（2）根據(jù)A、B、C、D四種物質都溶于水，碳酸鈉會與氫氧化鈣反應，氫氧化鈉會轉化成碳酸鈉、硫酸鈉，氫氧化鈣會與碳酸鈉反應，氫氧化鈣會轉化成氫氧化鈉等知識進行分析；
（3）根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉進行分析；
探究二：【猜想假設】根據(jù)碳酸鈉和硫酸能反應，不能共存解答；
【實驗探究】（1）根據(jù)硫酸鈉溶液和硫酸溶液，不能使無色酚酞變色解答；
（2）稀硫酸的溶液顯酸性，能和氧化銅反應，溶液變藍，說明溶液中有硫酸并寫出化學方程式；
【實驗結論】碳酸鈉的溶液顯堿性，稀硫酸的溶液顯酸性，滴加無色酚酞，發(fā)現(xiàn)溶液顏色無變化，排除①②，向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入適量該溶液，振蕩，溶液變藍，排除⑤．

解答 解：探究一：（1）鹽是由金屬離子和酸根離子形成的化合物，碳酸鈉是由碳酸根離子、鈉離子形成，硫酸鈉是由硫酸根離子和鈉離子形成，氫氧化鈣是由鈣離子和氫氧根離子形成，氫氧化鈉是由鈉離子和氫氧根離子形成，所以四種物質中，屬于鹽類的物質是：Na₂SO₄、Na₂CO₃；
（2）A、B、C、D四種物質都溶于水，碳酸鈉會與氫氧化鈣反應，氫氧化鈉會轉化成碳酸鈉、硫酸鈉，氫氧化鈣會與碳酸鈉反應，氫氧化鈣會轉化成氫氧化鈉，通過分析轉化圖可以看出D、A，D、C可以相互轉化，所以D是氫氧化鈉，A、C是碳酸鈉或硫酸鈉中的一種，A會轉化成C，所以A是碳酸鈉，C是硫酸鈉，B就是氫氧化鈣，所以物質D是：NaOH；
（3）碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，化學方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
探究二：【猜想假設】稀硫酸、氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液混合一起反應時，如果稀硫酸滴加過快，稀硫酸和碳酸鈉反應，開始也會產生氣泡，有二氧化碳生成，有可能沒把氫氧化鈉消耗完，稀硫酸已經沒有了，故②合理；碳酸鈉和硫酸能反應，不能共存，故③不合理；
【實驗探究】（1）取少量該溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞，發(fā)現(xiàn)溶液顏色無變化，說明溶液中無碳酸鈉和氫氧化鈉，故④⑤都符合，因此小鵬的結論是不合理，理由是：④Na₂SO₄、H₂SO₄也不能使無色酚酞變色；
（2）向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入適量該溶液，振蕩，溶液變藍．說明溶液中有硫酸，反應的化學方程式為：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
【實驗結論】碳酸鈉的溶液顯堿性，稀硫酸的溶液顯酸性，滴加無色酚酞，發(fā)現(xiàn)溶液顏色無變化，排除①②，向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入適量該溶液，振蕩，溶液變藍，排除⑤；故④是正確的．
故答案為：探究一：（1）Na₂SO₄、Na₂CO₃；
（2）NaOH；
（3）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
探究二：【猜想假設】碳酸鈉和硫酸能反應，不能共存；
【實驗探究】（1）錯誤，④Na₂SO₄、H₂SO₄也不能使無色酚酞變色；
（2）CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
【實驗結論】④．

點評 在解此類題時，首先將題中有特征的物質推出，然后結合推出的物質和題中的轉化關系推導剩余的物質，最后將推出的各種物質代入轉化關系中進行驗證即可．