Question

28、某學習小組在整理化學試劑時，發現一瓶盛有白色固體的試劑瓶，標簽破損（如圖）．
提出問題：該白色固體的成分是什么？
搜集資料：①經老師回憶，該試劑的酸根離子可能是CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-中的一種；②SO₂是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣大，易溶于水，能使澄清的石灰水變渾濁，也能使品紅溶液褪色，而CO₂不能使品紅溶液褪色．
猜想假設：該試劑一定不是

NaNO₃

，可能是Na₂CO₃，也可能是

Na₂SO₃

或

Na₂SO₄

．
實驗探究：

實驗操作	現象	結論
取少量白色固體加入適量鹽酸	產生氣泡	該白色固體不可能是 Na2SO4
產生的氣體通入澄清石灰水	石灰水變渾濁
產生的氣體通入品紅溶液	溶液褪色	該白色固體不可能是 Na2CO3

獲得結論：該白色固體是

Na₂SO₃

．
交流反思：（1）SO₂和CO₂均屬于非金屬氧化物，某些性質相似．請寫出下列化學反應方程式：SO₂通入澄清石灰水

SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₄↓+H₂O

；
SO₂通入紫色石蕊試液，試液變紅色

SO₂+H₂O═H₂SO₃

．
（2）亞硫酸鈉與鹽酸反應能生成SO₂，實驗室中收集SO₂的方法為

向上排空氣法

，檢驗SO₂的試劑為

品紅溶液

．

Answer 1

分析：猜想假設：根據標簽中名稱及化學式的可見部分，對該試劑的組成進行初步判斷，結合酸根離子的特點，對該試劑的可能進行猜想；
實驗探究：結合猜想中試劑的性質，根據實驗中所滴加試劑稀鹽酸時出現的現象，利用資料②的信息，對試劑不可能的情形進行逐步排除；
獲得結論：根據猜想及實驗過程中的可能情形的排除，對白色固體做出判斷；
交流反思：（1）模擬二氧化碳與澄清石灰水、水反應的化學方程式，利用二氧化碳、二氧化硫化學性質相似的信息，寫出二氧化硫與氫氧化鈣、水反應的化學方程式；
（2）根據對氣體二氧化硫密度、溶解性及化學性質的介紹信息，判斷收集該氣體的方法及檢驗該氣體所使用的試劑．

解答：解：猜想假設：由標簽中試劑的名稱可見部分，可判斷該試劑為酸根與金屬鈉組成的鹽類物質；由標簽上化學式的可見部分，因金屬鈉為+1價可判斷酸根離子應為-2價的帶2個單位負電荷的離子，據此在猜想時可排除NaNO₃的可能；
實驗探究：由于Na₂SO₄不能與稀鹽酸發生反應，因此滴加稀鹽酸有氣泡產生可判斷該試劑不可能是Na₂SO₄；
由Na₂CO₃與稀鹽酸反應放出的CO₂不能使品紅溶液褪色，因此可判斷滴加稀鹽酸產生的能使品紅溶液褪色的氣體不是二氧化碳，則該試劑不是Na₂CO₃；
獲得結論：根據對該試劑的三種猜想及實驗對試劑的判斷，可得出該白色固體為Na₂SO₃的結論；
交流反思：（1）二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣和水、與水反應生成碳酸，而SO₂和CO₂均屬于非金屬氧化物，某些性質相似，因此二氧化硫通入澄清石灰水生成亞硫酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₄↓+H₂O；與水反應生成亞硫酸，反應的化學方程式為SO₂+H₂O═H₂SO₃；
（2）由于二氧化硫能溶于水且能與水反應生成亞硫酸，而其密度比空氣大，因此應采取向上排空氣法收集；由于二氧化硫能使品紅溶液褪色而二氧化碳不具有這一性質，因此可把氣體通入品紅溶液的方法，觀察到品紅溶液褪色則可檢驗SO₂．
故答案為：
猜想假設：NaNO₃；Na₂SO₃；Na₂SO₄；
實驗探究：Na₂SO₄；Na₂CO₃；
獲得結論：Na₂SO₃；
交流反思：（1）SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₄↓+H₂O；SO₂+H₂O═H₂SO₃；（2）向上排空氣法；品紅溶液．

點評：充分獲得相關信息，結合已有知識通過知識遷移的技能，解決新情景下的新問題，體現出信息的獲得與處理及知識運用的能力．