Question

某校興趣小組對碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步研究，請你參與并完成相關(guān)問題．
【資料查閱】
1.20℃時，碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解度分別為21.3g和9.6g．
2．碳酸氫鈉在270℃時會分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，而碳酸鈉受熱不易分解．
【實(shí)驗(yàn)探究】
【實(shí)驗(yàn)一】比較兩種物質(zhì)的溶解性
操作與現(xiàn)象 20℃時，取2只燒杯，均加入50g水，分別加入5g碳酸鈉和碳酸氫鈉，充分?jǐn)嚢韬箪o置，則觀察到的現(xiàn)象是

 

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聯(lián)想與遷移：我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)，他以NaCl、NH₃、CO₂等原料先制得NaHCO₃，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿，在生產(chǎn)過程中，碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng)生成碳酸氫鈉的反應(yīng)：NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃+NH₄Cl，該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是

 

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【實(shí)驗(yàn)二】比較兩種物質(zhì)的酸堿性
取2只試管，分別取實(shí)驗(yàn)一中的少量碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液，滴加紫色石蕊溶液，均顯藍(lán)色，說明溶液都是堿性的，若要比較二者的堿性強(qiáng)弱，可以分別測溶液的PH，其方法是

 

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【實(shí)驗(yàn)三】比較兩種物質(zhì)的熱穩(wěn)定性
設(shè)計如圖裝置，小試管套裝在帶有支管的大試管中．整套裝置氣密性好，其他裝置略去．

（1）為確保安全，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，在熄滅酒精燈前必須完全的操作是把

 

．
（2）現(xiàn)象與結(jié)論：裝有碳酸氫鈉的試管口生成較多的無色小液滴，試管A和試管B中澄清石灰水只有

 

（填“A”或“B”）中變渾濁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

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（3）反思與討論：
加熱大試管時，碳酸鈉的受熱溫度會高于碳酸氫鈉．這能否準(zhǔn)確地說明“在受熱條件下，碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定”這一結(jié)論？判斷并說明理由

 

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【實(shí)驗(yàn)四】比較與鹽酸反應(yīng)生成相同體積二氧化碳?xì)怏w的快慢
取碳酸氫鈉a克放入如圖Ⅰ裝置的錐形瓶中，取碳酸鈉b克放入另一相同裝置的錐形瓶中，分別加入相同質(zhì)量、相同濃度的鹽酸（足量）．相同的條件下，分別通過圖Ⅱ裝置測量出生成氣體的體積，經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理，得到時間-質(zhì)量關(guān)系曲線如圖Ⅲ所示．

（1）已知二氧化碳不溶于該油層，圖Ⅱ裝置中油層的作用是

 

（2）數(shù)據(jù)分析：根據(jù)圖Ⅲ數(shù)據(jù)，計算a和b的質(zhì)量

 

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（3）結(jié)論：在相同的條件下，生成相同體積的二氧化碳，

 

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（4）反思與討論：實(shí)驗(yàn)中“取碳酸氫鈉a克、碳酸鈉b克”的目的是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,溶液的酸堿度測定,鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【實(shí)驗(yàn)探究】
【實(shí)驗(yàn)一】根據(jù)碳酸氫鈉、碳酸鈉的溶解度、溶質(zhì)質(zhì)量、溶劑質(zhì)量可以判斷物質(zhì)的溶解情況；
常溫下碳酸氫鈉的溶解度小，容易沉淀析出；
【實(shí)驗(yàn)二】利用pH試紙可以測定溶液的酸堿度；
【實(shí)驗(yàn)三】為了防止液體倒流入試管發(fā)生安全事故，熄滅酒精燈前應(yīng)該把導(dǎo)管移出液面；
碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷物質(zhì)的熱穩(wěn)定性；
【實(shí)驗(yàn)四】二氧化碳能夠溶于水；
碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以計算碳酸氫鈉和碳酸鈉的質(zhì)量．

解答：解：【實(shí)驗(yàn)探究】
【實(shí)驗(yàn)一】
 20℃時，取2只燒杯，均加入50g水，分別加入5g碳酸鈉和碳酸氫鈉，5g碳酸鈉完全溶解，5g碳酸氫鈉只有部分溶解，充分?jǐn)嚢韬箪o置，則觀察到碳酸鈉完全溶解，碳酸氫鈉部分溶解．
故填：碳酸鈉完全溶解，碳酸氫鈉部分溶解．
在生產(chǎn)過程中，碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng)生成碳酸氫鈉的反應(yīng)：NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃+NH₄Cl，該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是常溫下碳酸氫鈉的溶解度小，符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件．
故填：常溫下碳酸氫鈉的溶解度小，符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件．
【實(shí)驗(yàn)二】
若要比較二者的堿性強(qiáng)弱，可以分別測溶液的PH，其方法是：用兩個潔凈干燥的玻璃棒分別蘸取碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液，滴在pH試紙上，把變色的pH試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，即可得溶液的pH．
故填：用兩個潔凈干燥的玻璃棒分別蘸取碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液，滴在pH試紙上，把變色的pH試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，即可得溶液的pH．
【實(shí)驗(yàn)三】
（1）為確保安全，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，在熄滅酒精燈前必須完成的操作是把A、B中的導(dǎo)管移出液面．
故填：A、B中的導(dǎo)管移出液面．
（2）裝有碳酸氫鈉的試管口生成較多的無色小液滴，試管A和試管B中澄清石灰水只有A中變渾濁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故填：A；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）能夠說明在受熱條件下，碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定，因?yàn)樘妓徕c受熱的溫度更高卻沒有分解，說明在受熱條件下，碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定．
故填：能，碳酸鈉受熱的溫度更高卻沒有分解，說明在受熱條件下，碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定．
【實(shí)驗(yàn)四】
（1）已知二氧化碳不溶于該油層，圖Ⅱ裝置中油層的作用是防止二氧化碳溶于水．
故填：防止二氧化碳溶于水．
（2）NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
      84                 44      106                   44
      ag                4.4g      bg                  4.4g

84

ag

=

44

4.4g

，

106

bg

=

44

4.4g

，
a=8.4，b=10.6，
故填：8.4；10.6．
（3）在相同的條件下，生成相同體積的二氧化碳，碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)快．
故填：碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)快．
（4）實(shí)驗(yàn)中“取碳酸氫鈉a克、碳酸鈉b克”的目的是生成相同體積的二氧化碳．
故填：生成相同體積的二氧化碳．

點(diǎn)評：合理設(shè)計實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．