Question

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______，
寫出二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式：______．
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______．
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）：
______．
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：______．
實(shí)驗(yàn)方案：______．

Answer 1

【答案】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)進(jìn)行分析解答；
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，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(huì)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(huì)和氧氣、氮?dú)夥磻?yīng)，只會(huì)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(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)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(yàn)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(diǎn)評(píng)：本題考查了氫氧化鈉會(huì)和二氧化硅生成硅酸鈉，以及碳酸根離子的檢驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)探究的設(shè)計(jì)方法；利用離子的性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)和探究，是同學(xué)們必須掌握的知識(shí)點(diǎn)．