Question

【題目】某研究小組對自動(dòng)充氣氣球（如圖1）進(jìn)行下列探究。

【查閱資料】

①該氣球的充氣原理是：通過擠破液體包，使液體與白色粉末接觸產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，實(shí)現(xiàn)氣球自動(dòng)充氣。

②氯化鈣水溶液呈中性，碳酸鈉、碳酸氫鈉的水溶液均呈堿性。

③用一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3和Na2CO3溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：

	NaHCO3溶液	Na2CO3溶液
加入澄清石灰水	溶液變渾濁	溶液變渾濁
加入CaCl2溶液	無明顯變化	溶液變渾濁
加熱溶液至沸騰，將 氣體通入澄清石灰水	澄清石灰水 變渾濁	澄清石灰水 無明顯變化

探究1：液體包內(nèi)溶液的酸堿性

室溫時(shí)，用pH試紙測得溶液的pH=3，則該溶液呈________性。

探究2：白色粉末的成分

【猜想與假設(shè)】甲同學(xué)認(rèn)為是碳酸鈣；乙同學(xué)認(rèn)為是碳酸鈉；丙同學(xué)認(rèn)為是碳酸氫鈉；丁同學(xué)認(rèn)為是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

（1）將少量白色粉末放入水中攪拌，觀察到____________，說明甲同學(xué)的猜想不正確。

（2）室溫時(shí)，分別向盛有碳酸氫鈉、碳酸鈉和白色粉末樣品的錐形瓶中注入等體積、足量的10%的鹽酸（裝置如圖2），記錄如下表：

實(shí)驗(yàn)編號	錐形瓶內(nèi)物質(zhì)		最終得到CO2體積/mL
	名稱	質(zhì)量/g
Ⅰ	碳酸氫鈉	0.10	V1
Ⅱ	碳酸鈉	0.10	V2
Ⅲ	白色粉末	a	V1

【解釋與結(jié)論】

（1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ的化學(xué)方程式為_________________________。

（2）表中a=________；V1______V2（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論及判斷依據(jù)是___________________________。

【反思與評價(jià)】

老師指出還可以采用更簡單的方法得出與上述實(shí)驗(yàn)（2）相同的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)方案為_________。

Answer 1

【答案】 酸 固體全部溶解 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 0.10 ＞ 白色粉末的成分為碳酸氫鈉，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中等量的固體產(chǎn)生了等量的CO2 取待測樣品，加水溶解，向其中加入氯化鈣溶液，無明顯現(xiàn)象，則該白色粉末為碳酸氫鈉

【解析】(1). 溶液的pH小于7，溶液呈酸性，pH越小，酸性越強(qiáng)； pH試紙測得溶液的pH=3，則該溶液呈酸性 (2). 碳酸鈣難溶于水，將少量白色粉末放入水中攪拌，觀察到固體全部溶解，說明甲同學(xué)的猜想不正確。 (3). 碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水、二氧化碳，化學(xué)方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ (4).根據(jù)變量原則a= 0.10g； (5). 設(shè)注入鹽酸溶液的質(zhì)量為：100g,在反應(yīng)的氯化氫的質(zhì)量為7.3g，

NaHCO3 + HCl = NaCl+H2O+CO2↑

36.5 44

7.3g m m=8.8g

Na2CO3 +2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑

73 44

7.3g n n=4.4g

所以V1>V2 ；由表中數(shù)據(jù)可知，等質(zhì)量的白色粉末和碳酸氫鈉產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中等量的固體產(chǎn)生了等量的CO2，所以白色粉末的成分為碳酸氫鈉；

(7). 由題中信息可知碳酸氫鈉與氫氧化鈣不反應(yīng)，碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成白色沉淀，所以驗(yàn)證方法可以為：取待測樣品，加水溶解，向其中加入氯化鈣溶液，無明顯現(xiàn)象，則該白色粉末為碳酸氫鈉。