Question

六一兒童節快到了，小芳打算幫媽媽做些家務，她想把廚房中盛有淀粉、食鹽、純堿、小蘇打的調料盒貼上標簽．請你幫助小芳完成如下探究過程：
實驗準備工作：將四種調料盒編號為A、B、C、D 
（1）取四種白色固體各少量于試管中，加適量水充分振蕩，發現B盒中固體不能形成溶液．通過實驗將B盒貼上寫有

 

的標簽
（2）取A、C、D各少量于試管中，實驗記錄如下，填寫下表：

實驗現象 樣品 所加試劑	A	C	D
	無現象	有氣泡

（3）查閱資料：
資料1：碳酸鈉和碳酸氫鈉在一定條件下可以相互轉化，轉化過程如圖所示：

資料2：

溫度 鹽       溶解度	10℃	20℃	30℃	40℃
Na2CO3	12.5g	21.5g	39.7g	49.0g
NaHCO3	8.1g	9.6g	11.1g	12.7g

（4）依據資料1，小芳對C和D盒中的白色固體是碳酸鈉還是碳酸氫鈉的鑒別設計了如下實驗方案：
實驗方案1：小芳擬定用如圖所示裝置進行實驗，若潔凈試管中的物質為碳酸氫鈉，小芳觀察到的現象有

 

．
依據資料2，請你獨立設計實驗鑒別C和D盒中的白色固體是碳酸鈉還是碳酸氫鈉：
實驗方案2：

實驗操作	實驗現象	結論

（5）某興趣小組分別取質量均為10.6g 的碳酸鈉和碳酸氫鈉固體進行下列實驗：

①燒杯B中發生反應的化學方程式為

 

．
②若要使燒杯A中Na₂CO₃與10%鹽酸恰好完全反應，則向燒杯A中需要加入多少克10%鹽酸？（寫出計算過程）
③若向燒杯A、B中分別加入相同質量的鹽酸，完全反應后，燒杯A中溶液的質量m₁與燒杯B中溶液的質量m₂恰好相等，則此時參加反應的碳酸鈉和碳酸氫鈉的質量比為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據淀粉、NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃溶于水的現象來解答；
（2）根據NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃中的兩種物質能與酸反應生成氣體，則可鑒別出不反應的物質；
（4）實驗方案1：根據碳酸氫鈉加熱分解反應的生成物來分析解答；
實驗方案2：根據飽和溶液中的化學反應及物質的溶解度來解答；
（5）①碳酸氫鈉與鹽酸反應的產物相同，根據這一特點可以寫出碳酸氫鈉與鹽酸反應的化學方程式．
②由碳酸鈉的質量根據碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式可以計算出需要質量分數為10%的鹽酸的質量．
③當m₁=m₂時，說明生成的二氧化碳的質量相等，依據這一特點比較兩個化學方程式，可以得出本題的答案

解答：解：（1）因NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃溶于水得到無色的溶液，而淀粉溶于水為糊狀，可首先鑒別出淀粉，即B盒為淀粉，故答案為：淀粉；
（2）因Na₂CO₃、NaHCO₃兩種物質與酸反應生成二氧化碳氣體，則加試劑鹽酸或硫酸時，A中無現象，C和D中都有氣體生成，可鑒別出NaCl，即A盒為NaCl，故答案為：稀硫酸或稀鹽酸；有氣泡；NaCl；
（4）實驗方案1：因碳酸氫鈉在加熱時分解生成二氧化碳，二氧化碳能與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀而使澄清石灰水變渾濁，故答案為：澄清石灰水變渾濁；
實驗方案2：向飽和的碳酸氫鈉溶液中通入二氧化碳，不發生反應，則無現象，而向飽和的碳酸鈉溶液中通入二氧化碳時反應生成碳酸氫鈉，且同樣條件下碳酸氫鈉的溶解度小，則碳酸氫鈉析出使溶液變渾濁，故答案為：一個試管無現象，一個試管變渾濁，變渾濁的盛放碳酸鈉溶液；
（5）①碳酸氫鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學方程式為：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；
 ②設 10.6 g Na₂CO₃與HCl完全反應，需要10%鹽酸的質量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O  
106      73
10.6g  x×10%

106

10.6g

=

73

x×10%

 
x=73g   
答：需要10%鹽酸的質量為73 g．
（3）當m₁=m₂時，說明兩個燒杯中減少的質量相等，根據質量守恒定律可知，減少的質量是生成二氧化碳的質量，所以此時生成的二氧化碳的質量相等．由碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應的化學方程式可知：生成二氧化碳的質量都是44份時，消耗碳酸鈉和碳酸氫鈉的質量分別是106份和84份，因此，當m₁=m₂時，已經發生反應的碳酸鈉和碳酸氫鈉的質量比是106：84．
故答案為：
（1）淀粉；  （2）稀鹽酸，有氣泡；   
（4）實驗方案1：試管內壁有液滴，導管口有氣泡，澄清石灰水變渾濁；
實驗方案2：

實驗操作	實驗現 象	結論
向飽和的碳酸氫鈉溶液中通入二氧化碳 向飽和的碳酸鈉中通入二氧化碳	一個試管無現象 一個試管變渾濁	原物質為碳酸氫鈉 原物質為碳酸鈉

（5）①NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O；
②設 10.6 g Na₂CO₃與HCl完全反應，需要10%鹽酸的質量為xg
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O  
106      73
10.6g  x×10%

106

10.6g

=

73

x×10%

 
x=73g   
答：需要10%鹽酸的質量為73g；
③106：84．

點評：本題考查物質的鑒別，學生應注意利用物質性質的差異，多種方法并用來鑒別物質，將反應、現象、計算相結合來分析解答．