Question

【題目】興趣小組的同學對碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉的某些性質進行相關探究。

[提出問題] 它們溶液的酸堿性及與酸反應時溶液的pH如何變化？

[實驗探究1] 向等體積、等濃度的碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉溶液中，分別加入幾滴紫甘藍汁液，同時用蒸餾水進行對比實驗，觀察并記錄現象如下表：

液體名稱	蒸餾水	碳酸氫鈉溶液	碳酸鈉 溶液	氫氧化鈉溶液
紫甘藍汁液顯示的顏色	藍紫色	藍色	綠色	黃色

查閱資料：

pH	7.5～9	10～11.9	12～14
紫甘藍汁液 顯示的顏色	藍色	綠色	黃色

[得出結論1] 三種溶液的堿性由強到弱的順序為______________________。

[實驗探究2] 甲同學在燒杯中加入約5 mL稀氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，此時溶液由______色變為________色。向其中加入稀鹽酸，該反應的化學方程式為___________。乙同學向一定體積、一定濃度的氫氧化鈉溶液中，逐滴加入一定濃度的鹽酸，得到pH變化與時間的關系如下圖甲所示。a點表示的含義是________________。

[得出結論2] 從微觀角度分析，該反應的實質是_____________________。

[實驗探究3] 向等體積、含等碳原子數的碳酸氫鈉和碳酸鈉溶液中，分別逐滴加入一定濃度的鹽酸，得到pH變化與時間的關系如圖乙、圖丙所示。

[交流與反思] b點的溶質為____________________。(填化學式)，將圖乙和圖丙中的陰影部分進行疊加，發現兩者基本重合，c點的溶質為____________(填化學式)。

[得出結論3] 通過上述分析，碳酸鈉和鹽酸反應過程，可以依次用以下兩個化學方程式表示：______、______________。

[結論與反思] 探究溶液的酸堿性及反應pH的變化，可以認識反應的原理及進行的過程。

Answer 1

【答案】 氫氧化鈉溶液＞碳酸鈉溶液＞碳酸氫鈉溶液 無 紅 NaOH＋HCl===NaCl＋H2O pH＝7 鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應 氫離子和氫氧根離子結合生成水分子 NaCl、HCl　NaCl、NaHCO3 Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3 NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑

【解析】【得出結論1】由上面提供的信息可知，加入紫甘藍汁液時，溶液顯黃色時的堿性比顯綠色時強，顯綠色時堿性比顯藍色時強，因此三種溶液的堿性由強到弱的順序為氫氧化鈉溶液>碳酸鈉溶液>碳酸氫鈉溶液；【實驗探究2】甲同學在燒杯溶液中加入約5mL稀氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，此時溶液由無色變為紅色；向其中加入稀鹽酸時，氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，該反應的化學方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H2O，a點時溶液的pH＝7，顯中性，乙同學向一定體積、一定濃度的氫氧化鈉溶液中，逐滴加入一定濃度的鹽酸，得到pH變化與時間的關系如下圖甲所示。a點表示的含義是鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應；【得出結論2】從微觀角度分析，該反應的實質是氫離子和氫氧根離子結合生成水分子；【交流與反思】碳酸氫鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，b點時稀鹽酸過量，因此溶質是反應生成的NaCl和過量的HCl；將圖乙和圖丙的陰影部分進行疊加，發現兩者基本重合，說明向碳酸鈉溶液中加入稀鹽酸時，碳酸鈉先和稀鹽酸反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，然后碳酸氫鈉再和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，因此c點的溶質是反應生成的NaCl和NaHCO3；【得出結論3】通過上述分析，碳酸鈉和鹽酸反應的過程是：碳酸鈉先和稀鹽酸反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，然后碳酸氫鈉再和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：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。