【題目】某研究小組對(duì)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(guò)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(wú)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(wú)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(cè)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(shuō)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(hào)

錐形瓶?jī)?nèi)物質(zhì)

最終得到CO2體積/mL

名稱

質(zhì)量/g

碳酸氫鈉

0.10

V1

碳酸鈉

0.10

V2

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(píng)價(jià)】

老師指出還可以采用更簡(jiǎn)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_________。

【答案】 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(cè)樣品,加水溶解,向其中加入氯化鈣溶液,無(wú)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(cè)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(shuō)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(cè)樣品,加水溶解,向其中加入氯化鈣溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,則該白色粉末為碳酸氫鈉。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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C.將混合物完全溶于稀H2SO4,加入足量鐵粉,充分反應(yīng)后,過(guò)濾、洗滌、干燥,測(cè)出剩余固體質(zhì)量

D.將混合物完全溶于稀H2SO4,加入足量NaOH溶液,過(guò)濾、洗滌、干燥,測(cè)出剩余固體質(zhì)量

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(3)氧化室中,化學(xué)反應(yīng)的基本類型是______反應(yīng)。

(4)已知部分原料的價(jià)格如下表所示。

試劑

Ca(OH)2

NaOH

價(jià)格(元/kg)

0.36

2.90

上述工業(yè)流程中,處理相同量的SO2,雙堿法所需的原料成本比用NaOH直接吸收更低,原因是________________________________。

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