Question

某課外興趣小組的同學向Na₂SiO₃溶液中滴加鹽酸，預(yù)計會生成H₂SiO₃膠體，用激光筆照射會出現(xiàn)“丁達爾現(xiàn)象”。但令人意想不到的是，試管中在出現(xiàn)硅酸膠體的同時也出現(xiàn)了大量氣泡，為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？甲乙兩同學進行了大膽的推測。

       甲同學推測是生成了硅酸膠體，造成HCl在溶液中的溶解度變小，最終從溶液中逸出；

       乙同學咨詢了實驗員得知這瓶Na₂SiO₃溶液已經(jīng)放置很長一段時間，他推測溶液可能已經(jīng)變質(zhì)，故導致以上現(xiàn)象的出現(xiàn)。

   （1）請設(shè)計一個最簡單的實驗驗證甲同學的推測是否正確：                     ；

   （2）乙同學取這瓶久置的硅酸鈉溶液，用激光筆照射，發(fā)現(xiàn)有光柱出現(xiàn)，說明在這瓶硅酸鈉溶液中已經(jīng)有              膠體生成。推測產(chǎn)生的氣體可能是          ，然后乙同學又做了兩個實驗進行驗證：

I取少量該瓶溶液，向其中滴加          ，并檢驗產(chǎn)生的氣體。請寫出檢驗該氣體的常用方法：                                 ；

II取硅酸鈉固體，配成飽和溶液，現(xiàn)配現(xiàn)用，滴入鹽酸，觀察現(xiàn)象；

通過以上實驗，證明了乙同學觀點，請寫出所對應(yīng)的化學反應(yīng)方程式：

                      、                     ；

該小組同學還發(fā)現(xiàn)按教材所述的操作方法和條件制備硅酸膠體，有時需要很長時間才能使溶膠慢慢凝聚，甚至不易形成凝膠，效果很不理想。因此，該組同學又對實驗條件和操作進行探究，相關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下表：

	硅酸鈉溶液濃度	鹽酸濃度	試劑加入順序	出現(xiàn)凝膠時間（s）
實驗1	飽和溶液	1：2（鹽酸和水體積比，下同）	將Na2SiO3溶液滴加到稀鹽酸中	21
實驗2	稀溶液（1體積飽和溶液和3體積水混合）	1：2	將稀鹽酸滴加到Na2SiO3溶液中	38
實驗3	飽和溶液	1：4	將Na2SiO3溶液滴加到稀鹽酸中	10
實驗4	稀溶液（1體積飽和溶液和3體積水混合）	1：4	將稀鹽酸滴加到Na2SiO3溶液中	50

該組部分同學通過實驗得出結(jié)論：使用飽和Na₂SiO₃溶液和稀鹽酸，將Na₂SiO₃溶液滴加到稀鹽酸中效果較好。但該組另外一部分同學認為基于限定的條件，該探究實驗設(shè)計組數(shù)不夠，不能保證結(jié)論的準確性，要使實驗具有說服力至少要做組實驗。

Answer 1

（14分）