Question

【题目】某研究小组对自动充气气球(如图1)进行下探究。

（查阅资料）

①该气球的充气原理是：通过挤破液体包，使液体与白色粉末接触产生二氧 化碳气体，实现气球自动充气。

②氯化钙水溶液呈中性，碳酸钠、碳酸氢钠的水溶液均呈碱性。

③用一定溶质质量分数的 NaHCO3和Na2CO3溶液进行实验，实验现象记录如下：

	NaHCO3溶液	Na2CO3溶液
加入澄清石灰水	溶液变浑浊	溶液变浑浊
加入CaCl2溶液	无明显变化	溶液变浑浊
加热溶液至沸腾，将气体通入澄清石灰水	澄清石灰水变浑浊	澄清石灰水无明显变化

探究1：气体的成分

为检验气体是二氧化碳，可选用______(填试剂名称)．

探究2：液体包内溶液的酸碱性

室温时，用 pH试纸测得溶液的 pH 的方法是____；若 测得溶液的 pH=3，则该溶液呈___性。

探究 3：白色粉末的成分

（猜想与假设）甲同学认为是碳酸钙；乙同学认为是碳酸钠；丙同学认为是碳酸氢钠；丁同学 认为是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物。

（进行实验）

(1)将少量白色粉末放入水中搅拌，观察到______，说明甲同学的猜想不正确。

(2)室温时，分别向盛有碳酸氢钠、碳酸钠和白色粉末样品的锥形瓶中注入等体积、足量的

10%的盐酸(装置如图2)，记录如下表：

（解释与结论）

(1)实验Ⅰ的化学方程式为__________。

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

(3)上述实验得出的结论及判断依据是__________。

（反思与评价）老师指出还可以采用更简单的方法得出与上述实验(2)相同的结论，实验方案为____。

Answer 1

【答案】澄清石灰水 用玻璃棒蘸取溶液，滴到pH试纸上，再与标准比色卡比较颜色 酸 固体全部溶解 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 0.10 > 白色粉末的成分为碳酸氢钠，因为实验Ⅰ和实验Ⅲ中等量的固体产生了等量的CO2 取待测样品，加水溶解，向其中加入氯化钙溶液，无明显现象，则该白色粉末为碳酸氢钠

【解析】

探究1：二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以为检验气体是二氧化碳，可选用氢氧化钙溶液；
探究2：测待测溶液pH的方法：用干净的玻璃棒蘸取待测溶液并滴在pH试纸的一端上,显色后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出相同颜色的pH值；溶液的pH小于7，溶液呈酸性，pH越小，酸性越强；溶液的pH大于7，溶液呈碱性，pH越大碱性越强；pH等于7，溶液呈中性。若测得溶液的 pH=3，溶液显酸性；
[进行实验]

(1)将少量白色粉末放入水中搅拌，观察到碳酸钙难溶于水，所以将少量白色粉末放入水中搅拌，固体全部溶解，说明甲同学的猜想不正确；

[解释与结论]

(1) 碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;

(2) 碳酸氢钠、碳酸钠的质量都是0.1g，为了形成对比，所以a的质量也是0.1g，每84份质量的碳酸氢钠会生成44份质量的二氧化碳，每106份质量的碳酸钠会生成44份质量的二氧化碳，所以V1＞V2；

(3) 根据实验1.3可知，最终得到的二氧化碳体积相等，因此，白色粉末是碳酸氢钠。

[反思与评价]碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，碳酸氢钠不与氯化钙反应，所以更简单的方法得出与上述实验(2)相同的结论，实验方案为取待测样品，加水溶解，向其中加入氯化钙溶液，无明显现象，则该白色粉末为碳酸氢钠。