Question

23、某同學(xué)在做化學(xué)實驗時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

．
請你幫他設(shè)計一個實驗進(jìn)行驗證（只要寫出實驗方案即可）：

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驗方案，
猜想：

白色固體是氫氧化鈉

．
實驗方案：

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)化合價的代數(shù)和為0的原則計算硅元素的化合價；
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，以及氫氧化鈉會與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉而變質(zhì)進(jìn)行分析解答；
在實驗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，然后對白色固體探究．

解答：解：
根據(jù)化合物中化合價代數(shù)和為0的原則，設(shè)硅的化合價為x，硅酸鈉Na₂SiO₃中（+1）×2+x+（-2）×3=0，解得x=+4，故答案為：+4；
反應(yīng)物是氫氧化鈉和二氧化硅，生成物是硅酸鈉和水，根據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式，故答案為：SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O；
根據(jù)氫氧化鈉會和空氣中的二氧化碳等氣體接觸，但是我們知道氫氧化鈉不會和氧氣、氮氣反應(yīng)，只會和二氧化碳反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，白色固體是碳酸鈉，故答案為：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；
在實驗室檢驗碳酸根離子，就是在樣品中加鹽酸，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，故答案為：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；
氫氧化鈉在空氣中可能變質(zhì)，也可能不變質(zhì)，所白色的固體也可能是氫氧化鈉固體，然后加鹽酸驗證，看是否有氣泡產(chǎn)生，故答案為：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．

點評：本題考查了氫氧化鈉會和二氧化硅生成硅酸鈉，以及碳酸根離子的檢驗方法和實驗探究的設(shè)計方法；利用離子的性質(zhì)進(jìn)行檢驗和探究，是同學(xué)們必須掌握的知識點．