Question

20．研究性學習小組對碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質進行探究，請你參與實驗．
某興趣小組對食用純堿和食用小蘇打兩種粉末進行以下探究．
【查閱資料】

名稱	食用純堿	食用小蘇打
主要成分	Na2CO3	NaHCO3
酸堿性	水溶液呈堿性	水溶液呈堿性
熱穩(wěn)定性	受熱不分解	270℃時完全分解為碳酸鈉、二氧化碳、水

[實驗探究]
實驗一：探究兩者水溶液酸堿性的差異
小明分別向等濃度的兩種溶液中滴入酚酞試液，發(fā)現(xiàn)兩者都變紅色，但食用純堿溶液中顏色更深，由此推測可能食用純堿溶液堿性更強．小歡認為要比較兩種溶液的堿性強弱，可直接用pH試紙進行測定．
實驗二：比較兩種物質的熱穩(wěn)定性
設計如圖（1）裝置：小試管套裝在帶有支管的大試管中，整套裝置氣密性好，其他裝置略去．
（1）為確保安全，實驗結束時，在撤離酒精燈前必須完成的操作是把A、B試管中的導管移出液面．
（2）現(xiàn)象與結論：裝有碳酸氫鈉的試管口生成較多的無色小液滴，同時燒杯乙中有大量的氣泡產生，澄清石灰水變渾濁；燒杯甲中也有氣泡產生，澄清石灰水沒有明顯變化；實驗結束后，經檢驗大、小兩試管內的物質均是碳酸鈉．結合以上實驗，可得出結論：①碳酸氫鈉受熱生成的物質是碳酸鈉、水和二氧化碳．②在受熱條件下，碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定．
實驗三：比較與鹽酸反應生成相同體積二氧化碳氣體的快慢
取碳酸氫鈉4.2g放入如圖Ⅰ裝置的錐形瓶中，取碳酸鈉5.3g放入另一相同裝置的錐形瓶中，分別加入相同質量、相同濃度的鹽酸（足量）．相同的條件下，通過圖Ⅱ裝置測量出生成氣體的體積，得到時間-體積關系曲線如圖Ⅲ所示．

（4）已知二氧化碳不溶于該油層，圖Ⅱ裝置中油層的作用是防止部分的二氧化碳溶于水，造成實驗誤差．
（5）數(shù)據與分析：根據圖Ⅲ曲線，可得出有關“比較與鹽酸反應生成相同體積二氧化碳氣體的快慢”的結論是在相同的條件下生成相同體積的二氧化碳，碳酸氫鈉與鹽酸反應比碳酸鈉與鹽酸反應快．
（6）反思與討論：實驗中“取碳酸氫鈉4.2g、碳酸鈉5.3g”的目的是生成相同體積的二氧化碳．

Answer 1

分析 依據表中關于碳酸鈉和碳酸氫鈉的酸堿性分析解答；
（1）根據實驗操作的步驟和注意事項分析判斷；
（2）根據反應現(xiàn)象和質量守恒定律判斷；
（3）根據反應條件的不同分析；
（4）根據二氧化碳易溶于水分析；
（5）根據圖象數(shù)據分析判斷；
（6）根據生成相同體積的體積判斷；

解答 解：
從表中可以看出食用純堿和食用小蘇打的水溶液均顯堿性，遇酚酞均能使酚酞變紅，且堿性越強顏色越紅，測定溶液酸堿性強弱程度可采用pH試紙完成；
（1）由裝置圖知，為防止水倒流進試管，把試管炸裂，所以應先把A、B試管中的導管移出液面，再熄滅酒精燈，故答案為：把A、B試管中的導管移出液面
（2）①根據反應現(xiàn)象和質量守恒定律知，碳酸氫鈉受熱生成的物質是碳酸鈉、水和二氧化碳，故答案為：水，二氧化碳
（3）因為碳酸鈉受熱的溫度更高卻沒有分解，說明受熱條件下碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定，故答案為：能，碳酸鈉受熱的溫度更高卻沒有分解，說明受熱條件下碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定．
（4）因為二氧化碳易溶于水，為了不影響實驗結果，在水上面加上油層就是防止二氧化碳溶于水，故答案為：防止部分的二氧化碳溶于水，造成實驗誤差．
（5）分析圖象知，在相同的條件下生成相同體積的二氧化碳，碳酸氫鈉與鹽酸反應比碳酸鈉與鹽酸反應用的時間少，即碳酸氫鈉與鹽酸反應比碳酸鈉與鹽酸反應快，故答案為：在相同的條件下生成相同體積的二氧化碳，碳酸氫鈉與鹽酸反應比碳酸鈉與鹽酸反應快；
（6）由質量守恒定律知，取碳酸氫鈉4.2g、碳酸鈉5.3g與足量的鹽酸反應能生成相同體積的二氧化碳，故答案為：生成相同體積的二氧化碳．
答案：紅、食用純堿、pH試紙；
（1）把A、B試管中的導管移出液面；
（2）水，二氧化碳；
（4）防止部分的二氧化碳溶于水，造成實驗誤差；
（5）在相同的條件下生成相同體積的二氧化碳，碳酸氫鈉與鹽酸反應比碳酸鈉與鹽酸反應快；
（6）生成相同體積的二氧化碳．

點評 本題通過實驗圖象和實驗數(shù)據探究了物質變化的規(guī)律，要求我們靜下心認真分析，通過現(xiàn)象分析判斷是解答本題的關鍵．