Question

【题目】某化学兴趣小组获得两包制作“跳跳糖”的添加剂。一包是柠檬水晶体，另一包是标注为钠盐的白色粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水，混合后产生了使澄清石灰水变浑浊的气体。为确定白色粉末的化学成分进行了以下探究：

（提出猜想）猜想1：碳酸钠；猜想2：碳酸氢钠；猜想3：碳酸钠和碳酸氢钠

（查阅资料）①碳酸钠溶液，碳酸氢钠溶液均呈碱性；

②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解。

（实验探究）小亮，小刚分别对有关猜想设计方案并进行实验：

	实验操作	实验现象	实验结论
小亮	将白色粉末溶于水后pH试纸测定其酸碱度。	pH__________（填“＞”或“＜”或“＝”）7。	溶液呈碱性，猜想1成立。
小刚	用右图所示的装置进行实验。	试管A中有水珠产生，试管B中液体变浑浊。	猜想2成立，试管B中反应的化学方程式为__________。

（实验质疑）

（1）小红认为小亮的实验结论不正确，理由是__________。（用文字叙述）

（2）小明认为小刚的实验并不能得出猜想2成立，理由是__________。（用文字叙述）

（实验探究2）

为了进一步确定白色粉末的化学成分，小威称取10g白色粉末与足量稀盐酸反应，充分反应后生成二氧化碳质量为mg。通过计算并分析实验数据确定猜想3成立，则m的取值范围为__________（计算结果用分数表示）。

（结论分析）

探究后他们查到该白色粉末的成分为碳酸氢钠。那么你认为白色粉末中的碳酸钠是如何产生的？写出产生碳酸钠的化学方程式__________。

Answer 1

【答案】＞Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O碳酸氢钠溶液也呈碱性或碳酸钠、碳酸氢钠溶液均呈碱性。（上述任写一条都给分）不能排除白色粉末中含有碳酸钠或不能知道白色粉末中是否含有碳酸钠或白色粉末中可能含有碳酸钠或白色粉末是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物时，加热也会出现上述实验现象。（上述任写一条都给分）或2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

【解析】

实验探究：

（1）碱性溶液pH值大于7，故填＞；

（2）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，水和二氧化碳，试管B中液体变浑浊是因为生成的二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水，化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

实验质疑：

（1）碳酸钠溶液，碳酸氢钠溶液均呈碱性，故无法通过溶液酸碱度进行鉴别；

（2）小刚的实验只能说明粉末中含有碳酸氢钠，不能验证碳酸钠是否存在。固体粉末也有可能为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物。

实验探究2：

（1）假设10g固体全部为碳酸钠，反应化学方程式为Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，则生成二氧化碳的质量为g，假设10g固体全部为碳酸氢钠，反应化学方程式为NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑,则生成二氧化碳的质量为g，故若猜想3成立，则生成的二氧化碳的质量必在两者之间，m的范围为，化简后，。

结论

碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，水和二氧化碳，故碳酸钠是分解后产生的，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。