Question

【題目】某研究小組對自動充氣氣球(如圖1)進行下探究。

（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生二氧 化碳氣體，實現氣球自動充氣。

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用一定溶質質量分數的 NaHCO3和Na2CO3溶液進行實驗，實驗現象記錄如下：

	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：氣體的成分

為檢驗氣體是二氧化碳，可選用______(填試劑名稱)．

探究2：液體包內溶液的酸堿性

室溫時，用 pH試紙測得溶液的 pH 的方法是____；若 測得溶液的 pH=3，則該溶液呈___性。

探究 3：白色粉末的成分

（猜想與假設）甲同學認為是碳酸鈣；乙同學認為是碳酸鈉；丙同學認為是碳酸氫鈉；丁同學 認為是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物。

（進行實驗）

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

(2)室溫時，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：

（解釋與結論）

(1)實驗Ⅰ的化學方程式為__________。

(2)表中a=_______；V1________V2(填“＞”、“＜”或“=”)。

(3)上述實驗得出的結論及判斷依據是__________。

（反思與評價）老師指出還可以采用更簡單的方法得出與上述實驗(2)相同的結論，實驗方案為____。

Answer 1

【答案】澄清石灰水 用玻璃棒蘸取溶液，滴到pH試紙上，再與標準比色卡比較顏色 酸 固體全部溶解 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 0.10 > 白色粉末的成分為碳酸氫鈉，因為實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中等量的固體產生了等量的CO2 取待測樣品，加水溶解，向其中加入氯化鈣溶液，無明顯現象，則該白色粉末為碳酸氫鈉

【解析】

探究1：二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以為檢驗氣體是二氧化碳，可選用氫氧化鈣溶液；
探究2：測待測溶液pH的方法：用干凈的玻璃棒蘸取待測溶液并滴在pH試紙的一端上,顯色后把試紙顯示的顏色與標準比色卡對照,讀出相同顏色的pH值；溶液的pH小于7，溶液呈酸性，pH越小，酸性越強；溶液的pH大于7，溶液呈堿性，pH越大堿性越強；pH等于7，溶液呈中性。若測得溶液的 pH=3，溶液顯酸性；
[進行實驗]

(1)將少量白色粉末放入水中攪拌，觀察到碳酸鈣難溶于水，所以將少量白色粉末放入水中攪拌，固體全部溶解，說明甲同學的猜想不正確；

[解釋與結論]

(1) 碳酸氫鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學方程式為：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;

(2) 碳酸氫鈉、碳酸鈉的質量都是0.1g，為了形成對比，所以a的質量也是0.1g，每84份質量的碳酸氫鈉會生成44份質量的二氧化碳，每106份質量的碳酸鈉會生成44份質量的二氧化碳，所以V1＞V2；

(3) 根據實驗1.3可知，最終得到的二氧化碳體積相等，因此，白色粉末是碳酸氫鈉。

[反思與評價]碳酸鈉能與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，碳酸氫鈉不與氯化鈣反應，所以更簡單的方法得出與上述實驗(2)相同的結論，實驗方案為取待測樣品，加水溶解，向其中加入氯化鈣溶液，無明顯現象，則該白色粉末為碳酸氫鈉。