Question

【題目】某學習小組對碳酸鈉、碳酸氫鈉和稀鹽酸的反應進行了探究。

（1）分別在盛有少量碳酸鈉（俗稱_________）、碳酸氫鈉固體的試管中加入足量的稀鹽酸，觀察到都劇烈反應且產生大量氣泡。碳酸氫鈉和稀鹽酸反應的化學方程式為________

（提出問題）

碳酸鈉、碳酸氫鈉和稀鹽酸反應產生二氧化碳的快慢是否相同？

（設計與實驗）

（2）甲設計的實驗如圖1所示。實驗時。兩注射器中的稀鹽酸應_________（填操作），觀察到圖2所示想象。于是他得出碳酸氫鈉和稀鹽酸反應產生二氧化碳較快的結論。

（3）乙對甲的實驗提出了質疑：①碳酸鈉、碳酸氫鈉固體和稀鹽酸反應都很劇烈，通過觀察很難判斷產生氣體的快慢；②___________。他認為，應取含碳元素質量相同的碳酸鈉和碳酸氫鈉，若碳酸鈉的質量仍為0.318g，應稱取________ g碳酸氫鈉。

（4）小組同學在老師指導下設計了圖3所示的實驗。

①連通管的作用是________

②分別取等體積、含碳元素質量相同的碳酸鈉、碳酸氫鈉稀溶液（各2滴酚酞溶液），以及相同體積、相同濃度的足量的稀鹽酸進行實驗。實驗時，溶液顏色變化記錄如表1，廣口瓶內壓強隨時間變化如圖4所示。

	滴入酚酞溶液	滴入稀鹽酸，溶液顏色變化
碳酸鈉溶液	紅色	紅色→淺紅色→無色
碳酸氫鈉溶液	淺紅色	淺紅色→無色

（實驗結論）

（5）分析圖4所示的實驗數據可得到的結論是：相同條件下，____________和稀鹽酸反應產生二氧化碳較→快，理由是__________

（反思與應用）

（6）小組同學分析表1實驗現象和圖4數據，得出另一種物質和稀鹽酸反應產生二氧化碳較慢的原因是：____________（請用必要的文字和化學方程式說明）。

（7）通過以上探究與分析，小組同學設計了只用試管和膠頭滴管鑒別碳酸鈉溶液和稀鹽酸的實驗。

操作	現象和結論
未知溶液分別編號為a、b，取適量a溶液于試管中，用膠頭滴管逐滴滴入b并振蕩	__________

Answer 1

【答案】純堿或蘇打 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 全部同時注入試管中 當鹽酸足量時，等質量的碳酸鈉與碳酸氫鈉反應后，碳酸氫鈉生成的二氧化碳更多 0.252 維持氣壓平衡，使稀鹽酸順利滴下 碳酸氫鈉 壓強越大，生成的二氧化碳越多，生成等質量的二氧化碳，碳酸氫鈉所需時間短 碳酸鈉首先與稀鹽酸反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，反應的化學方程式為：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，然后碳酸氫鈉再與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑，所以碳酸鈉與稀鹽酸反應生成二氧化碳要慢一些 如果立即產生氣泡，則a為稀鹽酸，b為碳酸鈉溶液，如果剛開始無明顯現象，后隨著b溶液的滴入，產生較多氣泡，則a是碳酸鈉溶液，b為稀鹽酸

【解析】

（1）碳酸鈉俗稱純堿或蘇打，故填純堿或蘇打；

碳酸氫鈉和稀鹽酸反應俗稱氯化鈉、水和二氧化碳，故反應的化學方程式寫為：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。

（2）為確保與固體接觸的稀鹽酸的濃度、體積都相同，兩注射器中的稀鹽酸應全部同時注入試管中，故填全部同時注入試管中；

（3）當鹽酸足量時，等質量的碳酸鈉與碳酸氫鈉反應后，碳酸氫鈉生成的二氧化碳更多，但并不能說明反應速率就快，故填當鹽酸足量時，等質量的碳酸鈉與碳酸氫鈉反應后，碳酸氫鈉生成的二氧化碳更多；

需取用碳酸氫鈉的質量為0.318g××100%÷×100%=0.252g，故填0.252。

（4）①連通管將分液漏斗與廣口瓶連接起來，能夠維持兩個裝置中的氣壓平衡，使稀鹽酸順利滴下，故填維持氣壓平衡，使稀鹽酸順利滴下。

（5）由圖可知，碳酸氫鈉和稀鹽酸反應的速率更快一點，故填碳酸氫鈉；

由圖分析可知，生成相同質量的二氧化碳，裝置內的壓強相同，生成等質量的二氧化碳，碳酸氫鈉所需時間短，故填壓強越大，生成的二氧化碳越多，生成等質量的二氧化碳，碳酸氫鈉所需時間短。

（6）根據表中溶液的顏色變化可知，碳酸鈉首先與稀鹽酸反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，反應的化學方程式為：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，然后碳酸氫鈉再與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑，所以碳酸鈉與稀鹽酸反應生成二氧化碳要慢一些，故填碳酸鈉與稀鹽酸分步反應：首先與鹽酸反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，碳酸氫鈉再與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳。

（7）如果立即產生氣泡，則a為稀鹽酸，b為碳酸鈉溶液，因為鹽酸充足，滴入的少量碳酸鈉立即與鹽酸反應生成碳酸氫鈉與氯化鈉，碳酸氫鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，會立即產生氣泡，如果剛開始無明顯現象，后隨著b溶液的滴入，產生較多氣泡，則a是碳酸鈉溶液，b為稀鹽酸，故填如果立即產生氣泡，則a為稀鹽酸，b為碳酸鈉溶液，如果剛開始無明顯現象，后隨著b溶液的滴入，產生較多氣泡，則a是碳酸鈉溶液，b為稀鹽酸。