Question

（2013?閘北區(qū)一模）“汽泡爽”是一種沖調(diào)飲料．它的主要原料：檸檬酸（C₆H₈O₇）和小蘇打（NaHCO₃）；加水后可以發(fā)生以下反應(yīng)：3NaHCO₃+C₆H₈O₇→C₆H₅O₇Na₃+3H₂O+3CO₂↑．
（1）小李同學(xué)各取1袋分別用等量的冷水和熱水待其完全溶解，發(fā)現(xiàn)冷水沖的飲料中氣泡較多，熱水沖的飲料中氣泡較少．于是小李又各取一袋設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，想探究產(chǎn)生氣體的量與加水溫度的關(guān)系，請?zhí)顚懕碇锌瞻祝�假設(shè)實(shí)驗(yàn)中所取每袋質(zhì)量相等）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	加入水的體積	加入水的溫度	收集到的氣體的體積
1	200mL	15℃	a（待記錄）
2	200 mL	50℃	b（待記錄）

（2）小李使用相同的兩套裝置（如圖所示）分別完成上述實(shí)驗(yàn)，量筒用于收集產(chǎn)生的氣體所排出的液體，冷卻至室溫后讀取數(shù)據(jù)．圖中油層的作用是

防止二氧化碳溶于水

．
（3）通過實(shí)驗(yàn)測得：a=64mL，b=132mL，由此獲得結(jié)論：“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的量與加水溫度有關(guān)系．但是老師看到小李的實(shí)驗(yàn)報(bào)告后卻指出：兩套裝置中，“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的總量應(yīng)該近似相等，與溫度關(guān)系不大，其本質(zhì)原因是

反應(yīng)物的量不變生成物的量也不變

．如果實(shí)驗(yàn)操作正確，請你解釋小李測得數(shù)值不同的主要原因

實(shí)驗(yàn)2用水溫度高于實(shí)驗(yàn)1，實(shí)驗(yàn)2生成的氣體受熱膨脹的緣故

．
（4）通過反思，為了證明老師的觀點(diǎn)，小李繼續(xù)利用（3）中已反應(yīng)完的兩套裝置，又做了一步實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩套裝置最終收集到的氣體的總量確實(shí)相近，他的實(shí)驗(yàn)操作是

振蕩或加熱裝置A

．
（5）如果每袋“氣泡爽”中產(chǎn)生的二氧化碳的物質(zhì)的量約為0.01mol，那么每袋“氣泡爽”中小蘇打的質(zhì)量是多少克？（根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該控制水的體積一樣而溫度不同進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)反應(yīng)物的量不變進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)振蕩或加熱裝置A進(jìn)行分析解答；
（5）根據(jù)二氧化碳的量求出小蘇打的質(zhì)量進(jìn)而求出小蘇打的質(zhì)量．

解答：解：（1）根據(jù)控制變量法可以判斷，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該控制水的體積相同而溫度不同，所以加水的體積為200ml；
（2）二氧化碳能溶于水而不溶于植物油，所以B中油層的作用是防止二氧化碳溶于水；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道，反應(yīng)物的質(zhì)量不變生成物的質(zhì)量也不變，所以“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的總量應(yīng)該近似相等；主要是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)2用水溫度高于實(shí)驗(yàn)1，實(shí)驗(yàn)2生成的氣體受熱膨脹的緣故．
（4）通過反思，兩裝置的溫度不同，而氣體受熱膨脹，從而得出了不同的結(jié)論，所以為了證明老師的觀點(diǎn)，小孫應(yīng)該加熱裝置A，使它們在同一溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（5）設(shè)小蘇打的質(zhì)量為x．
3NaHCO₃+C₆H₈O₇→C₆H₅O₇Na₃+3H₂O+3CO₂↑．
252g                           3mol
x                            0.01mol 

252g

x

=

3mol

0.01mol

解得：x=0.84g
答：那么每袋“氣泡爽”中小蘇打的質(zhì)量是0.84g
故答案為：（1）200；
（2）防止二氧化碳溶于水；
（3）反應(yīng)物的量不變生成物的量也不變；實(shí)驗(yàn)2用水溫度高于實(shí)驗(yàn)1，實(shí)驗(yàn)2生成的氣體受熱膨脹的緣故．
（4）振蕩或加熱裝置A；
（5）0.84g

點(diǎn)評：本題是與二氧化碳性質(zhì)有關(guān)的綜合性的實(shí)驗(yàn)探究題，既有實(shí)驗(yàn)操作的考查又有對化學(xué)方程式，還有化學(xué)方程式計(jì)算的考查；注重知識(shí)的考查更有對能力的考查．