Question

20．小明買了一種“汽泡爽”如圖1的沖調飲料．
【飲料說明】
①主要原料：檸檬酸（C₆H₈O₇）和小蘇打（NaHCO₃）；
②使用說明：將一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中，加入200mL冷水，看到有大量氣泡快速生成，待粉末完全溶解，就得到一杯果味飲料．
小明觀察了飲料說明后，他借助化學實驗的方法，探究“汽泡爽”產生氣體的成分，以及加水溫度對產生氣體量的影響．
【實驗一】探究“汽泡爽”產生氣體的成分．
（1）小明閱讀資料發(fā)現(xiàn)：“汽泡爽”原料中的檸檬酸（C₆H₈O₇）和小蘇打（NaHCO₃）粉末混合后加水，可以發(fā)生以下反應，填寫生成氣體的化學式．3NaHCO₃+C₆H₈O₇═C₆H₅O₇Na₃+3H₂O+3CO₂↑
（2）為了檢驗該氣體，小明選擇的試劑是澄清的石灰水．
【實驗二】探究加水溫度對產生氣體量的影響．
（1）小明先用冷水和熱水各沖了一杯飲料，品嘗時發(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．當他搖動杯子時，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡從水中逸出．他查閱資料發(fā)現(xiàn)：隨著溫度升高，氣體在一定量的水中溶解的量會迅速降低．于是小明設計了如下實驗方案，請?zhí)顚懕碇锌瞻祝?br />

實驗序號	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	200mL	50℃	b（待記錄）

A     B     C
（2）在老師的幫助下，小明采用相同的兩套實驗裝置（如圖2）分別完成上述實驗，在A中加入水，再加入一袋“汽泡爽”，迅速塞緊膠塞．量筒C用于收集A中產生的氣體所排出的液體，冷卻至室溫后讀取數(shù)據(jù)．B中油層的作用是防止二氧化碳溶解在B裝置的水中．
（3）通過實驗，小明測得：a=64mL，b=132mL，由此獲得結論：“汽泡爽”產生氣體的量與加水溫度有關系．但是老師看到小明的實驗報告后卻指出：兩套裝置中，“汽泡爽”產生氣體的總量應該近似相等，與溫度關系不大，其本質原因是：依據(jù)化學方程式，一包“汽泡爽”產生氣體的量與反應物（檸檬酸和小蘇打）的量有關，與溫度無關
（4）通過反思，為了證明老師的觀點，小明繼續(xù)利用（3）中已反應完的兩套裝置，又做了一步實驗，發(fā)現(xiàn)兩套裝置最終收集到的氣體的總量確實相近，他的實驗操作是不斷搖動兩套裝置中的錐形瓶A，繼續(xù)收集氣體并測量體積．

Answer 1

分析 【實驗一】
（1）運用質量守恒定律反應前后原子的種類、數(shù)量和質量均不改變解答；（2）運用二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁的性質解答．
【實驗二】
（1）運用做對比實驗時控制一個量不變進行比較解答；（2）運用二氧化碳能溶于水的性質解答；（3）運用質量守恒定律和反應的化學方程式3NaHCO₃+C₆H₈O₇═C₆H₅O₇Na₃+3H₂O+3CO₂解答；（4）運用常用實驗室制取氣體的基本操作解答．

解答 解：【實驗一】
（1）反應前后原子的數(shù)量、種類和質量都不改變，所以根據(jù)題中所給的化學方程式3NaHCO₃+C₆H₈O₇═C₆H₅O₇Na₃+3H₂O+3_--，反應前含有3個Na原子，11個H原子，9個C原子，16個O原子，反應后含有6個C原子，11個H原子，10個O原子，3個Na原子，故3個該物質的分子中含有3個C原子和6個O原子，故是二氧化碳，故填：CO₂．
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，故檢驗二氧化碳使用的是澄清的石灰水，故填：澄清的石灰水；
【實驗二】
（1）實驗二是為了探究加水溫度對產生氣體量的影響，加水的體積兩次實驗使加水的量相同，故填：200ml；
（2）二氧化碳溶于水但不溶于植物油，故植物油的作用是防止二氧化碳溶解在B裝置的水中，故填：防止二氧化碳溶解在B裝置的水中．
（3）根據(jù)化學方程式可知生成物的量和反應物的量有關，但和溫度無關，故填：依據(jù)化學方程式，一包“汽泡爽”產生氣體的量與反應物（檸檬酸和小蘇打）的量有關，與溫度無關．
（4）為使A中的氣體進入C裝置，要不斷搖動A，故填：不斷搖動兩套裝置中的錐形瓶A，繼續(xù)收集氣體并測量體積．

點評 本題是與二氧化碳性質有關的綜合性的實驗探究題，既有實驗操作的考查又有對化學方程式，還有化學反應前后質量守恒定律的考查；注重知識的考查更有對能力的考查．