Question

【題目】興趣小組獲得兩包制作“跳跳糖”的添加劑，一包是檸檬酸晶體，另一包是標注為鈉鹽的白色粉末。將少量檸檬酸和這種白色粉末溶于水，混合后產生了使澄清石灰水變渾濁的氣體。于是對白色粉末的化學成分進行了以下探究：

（提出猜想）猜想1．碳酸鈉；猜想2．碳酸氫鈉；猜想3．碳酸鈉和碳酸氡鈉

（查閱資料）

①碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液均呈堿性；

②碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；碳酸鈉受熱不分解；

（實驗探究）小月、小妮分別對有關猜想設計方案并進行實驗。

	實驗操作	實驗現象	實驗結論
小月	將白色粉末溶于水后用pH試紙測定其酸堿度	pH_____7（填“＞”、“＜”或“=”）	溶液呈堿性，猜想1成立
小妮	用如上圖所示的裝置進行實驗	試管A中有水珠產生，試管B中液體變渾濁	猜想2成立。

（交流反思）大家一致認為小月和小妮的結論不準確：

（1）小月實驗結論不準確的原因是__________________。

（2）小妮的實驗方案不能排除白色粉末是否含有__________________。

（繼續探究）小戚稱取mg白色粉末與足量稀鹽酸反應，充分反應后生成二氧化碳的質量為ng，通過計算并分析實驗數據確定猜想3正確，則n的取值范圍為__________________（用含m的代數式表示）。

（結論分析）探究后他們核查到添加劑的成分是檸檬酸和碳酸氫鈉，分析后認為白色粉末中的碳酸鈉是由碳酸氫鈉分解產生的。

（拓展探究）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所示。

（交流反思2）b點的溶質為__________________（寫化學式），將圖2和圖3的陰影部分進行疊加，發現兩者基本重合，C點的溶質__________________（寫化學式）。

（得出結論）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值的變化，可以認識反應原理及進行的過程。

Answer 1

【答案】＞由于碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液均呈堿性碳酸鈉NaCl、HClNaCl、NaHCO3Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑

【解析】

實驗探究小月：根據碳酸鈉溶液呈堿性分析溶液的pH；交流反思：（1）小月根據碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液均呈堿性分析；（2）根據碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物受熱分解生成了水和二氧化碳分析；繼續探究：根據碳酸鈉、碳酸氫鈉的化合物與與鹽酸的反應分析計算；交流與反思：根據圖中提供的信息可以判斷相關方面的問題。

實驗探究小月：由于碳酸鈉溶液呈堿性。所以溶液的pH＞7；交流反思：（1）由于碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液均呈堿性，溶液的pH＞7，所以小月實驗結論不準確；（2）由于碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物受熱也會生成了水和二氧化碳，所以不能排除包色粉末中混有碳酸鈉；

繼續探究：若碳酸鈉的質量為m，設與鹽酸反應生成的二氧化碳的質量為x

Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑

106 44

m x

則 ，解得：x=

若碳酸氫鈉的質量為m，設與鹽酸反應生成的二氧化碳的質量為y。

NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑

84 44

m y

則 ，解得：y=

猜想3正確，即白色粉末是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，則n的取值范圍為： ＜n＜ ；交流與反思2：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2和圖3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：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↑。