发酵粉的主要成分中含有碳酸氢钠。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的性质进行如下探究。
Ⅰ.定性探究
实验一:探究碳酸氢钠溶液的酸碱性
(1)用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为9,可知碳酸氢钠溶液________ 性。
实验二:探究碳酸氢钠的热稳定性
[查阅资料] 碳酸氢钠受热容易分解,生成水、一种气体和一种常见的固体物质。
[实验1] 如图所示,取一定量的碳酸氢钠放到铜片上加热。
(2)加热一段时间后,观察到烧杯内壁产生___________ (填现象)。
(3)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,倒入适量的澄清石灰水,振荡,观察到石灰水变浑浊,说明该气体是______________ 。
(4)欲通过实验探究进一步确定充分加热后的固体产物的成分。
猜想1:可能是NaOH;猜想2:可能是Na2CO3;猜想3:可能是NaOH和Na2CO3。
实验2:
[实验结论]
(5)NaHCO3受热易分解,反应化学方程式为_________________________________________ 。
Ⅱ.定量探究
为测定某发酵粉中碳酸氢钠的质量分数(发酵粉中其他组分不参与反应),设计了如下实验。
[查阅资料] 碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物。
[实验步骤]
①取50g样品于锥形瓶中,关闭活塞b,打开活塞a,从导管A处缓缓鼓入一定量空气;
②关闭活塞a,打开活塞b,加入足量的稀盐酸,直至锥形瓶内不再产生气泡;
③关闭活塞b,打开活塞a,从导管A处缓缓鼓入一定量空气,直至干燥管内物质质量不再增加;
④测量干燥管增加的质量与时间关系(见曲线图)。
(1)步骤①加入样品前还应___________________ 。
(2)装置乙的作用是_________________________ 。
(3)步骤③鼓入一定量空气的目的是_________________________________ 。
(4)若缺少装置甲,将导致结果_________ (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)实验测得干燥管增加的质量与时间关系(见曲线图),涉及反应的方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。请回答:
①生成二氧化碳的质量为_______ g。
②该样品中碳酸氢钠的质量分数。(写出计算过程)______ 。
(6)[拓展应用]
①碳酸氢钠、氢氧化镁、氢氧化铝等常用于制作抗酸药,用来治疗胃酸过多。但对于患有胃溃疡(胃黏膜溃烂)的病人在胃酸过多时,却不宜服用碳酸氢钠,其原因是____________________ 。
②实验室有两瓶失去标签的固体药品,已知它们是碳酸钠和碳酸氢钠,你能否设计一个实验进行鉴别,请简述你的实验方案、现象和结论______________________________________________ 。
Ⅰ.定性探究
实验一:探究碳酸氢钠溶液的酸碱性
(1)用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为9,可知碳酸氢钠溶液
实验二:探究碳酸氢钠的热稳定性
[查阅资料] 碳酸氢钠受热容易分解,生成水、一种气体和一种常见的固体物质。
[实验1] 如图所示,取一定量的碳酸氢钠放到铜片上加热。
(2)加热一段时间后,观察到烧杯内壁产生
(3)充分加热后,将烧杯迅速倒转过来,倒入适量的澄清石灰水,振荡,观察到石灰水变浑浊,说明该气体是
(4)欲通过实验探究进一步确定充分加热后的固体产物的成分。
猜想1:可能是NaOH;猜想2:可能是Na2CO3;猜想3:可能是NaOH和Na2CO3。
实验2:
实验操作(步骤) | 实验现象 | 实验结论 |
①将该固体溶于水配制成溶液,取少量溶液于试管中,滴加足量稀盐酸 | 有气体产生 | 猜想 |
②另取少量溶液于试管中,滴加 | 固体产物中含Na2CO3 | |
③取步骤②所得上层清液,滴加 | 无明显现象 | 猜想2成立 |
[实验结论]
(5)NaHCO3受热易分解,反应化学方程式为
Ⅱ.定量探究
为测定某发酵粉中碳酸氢钠的质量分数(发酵粉中其他组分不参与反应),设计了如下实验。
[查阅资料] 碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物。
[实验步骤]
①取50g样品于锥形瓶中,关闭活塞b,打开活塞a,从导管A处缓缓鼓入一定量空气;
②关闭活塞a,打开活塞b,加入足量的稀盐酸,直至锥形瓶内不再产生气泡;
③关闭活塞b,打开活塞a,从导管A处缓缓鼓入一定量空气,直至干燥管内物质质量不再增加;
④测量干燥管增加的质量与时间关系(见曲线图)。
(1)步骤①加入样品前还应
(2)装置乙的作用是
(3)步骤③鼓入一定量空气的目的是
(4)若缺少装置甲,将导致结果
(5)实验测得干燥管增加的质量与时间关系(见曲线图),涉及反应的方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。请回答:
①生成二氧化碳的质量为
②该样品中碳酸氢钠的质量分数。(写出计算过程)
(6)[拓展应用]
①碳酸氢钠、氢氧化镁、氢氧化铝等常用于制作抗酸药,用来治疗胃酸过多。但对于患有胃溃疡(胃黏膜溃烂)的病人在胃酸过多时,却不宜服用碳酸氢钠,其原因是
②实验室有两瓶失去标签的固体药品,已知它们是碳酸钠和碳酸氢钠,你能否设计一个实验进行鉴别,请简述你的实验方案、现象和结论
更新时间:2019-06-03 14:06:29
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解题方法
【推荐1】茶垢清洁剂的主要成分为过氧碳酸钠(),可以轻松将不易清洗的茶垢除去。某化学兴趣小组对茶垢清洁剂进行了系列探究。
小华按照说明书将适量茶垢清洁剂放入有茶垢的杯子中,加入热水浸没茶垢,立即产生大量气泡,一段时间后冲洗茶杯,茶杯光亮如新。
探究一:产生的气体是什么?
【猜想与假设】同学们认为,产生的气体可能是:
猜想Ⅰ:猜想
Ⅱ:猜想
Ⅲ:和的混合气体
(1)【实验验证】兴趣小组设计了如图装置对猜想进行验证:
①
②装置C的作用是______ 。
探究二:过碳酸钠与热水反应后所得溶液E中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】同学们认为溶质可能含有:
猜想Ⅰ:
猜想Ⅱ:NaOH
(2)【实验验证】备选试剂:稀盐酸、饱和溶液、溶液、酚酞溶液、溶液。
(3)【交流与讨论】步骤1发生反应的化学方程式为:__________________ 。步骤2中选用而不用的原因是____________ 。
小华按照说明书将适量茶垢清洁剂放入有茶垢的杯子中,加入热水浸没茶垢,立即产生大量气泡,一段时间后冲洗茶杯,茶杯光亮如新。
探究一:产生的气体是什么?
【猜想与假设】同学们认为,产生的气体可能是:
猜想Ⅰ:猜想
Ⅱ:猜想
Ⅲ:和的混合气体
(1)【实验验证】兴趣小组设计了如图装置对猜想进行验证:
①
操作 | 现象 | 结论 |
检查气密性后,向A中加入热水,将生成的气体依次通过B、C,向D中插入带火星的木条。 | 观察到B中 | 猜想Ⅰ正确。 |
探究二:过碳酸钠与热水反应后所得溶液E中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】同学们认为溶质可能含有:
猜想Ⅰ:
猜想Ⅱ:NaOH
(2)【实验验证】备选试剂:稀盐酸、饱和溶液、溶液、酚酞溶液、溶液。
操作 | 现象 | 结论 |
步骤1:取少量溶液E,滴加稀盐酸。 | 猜想Ⅰ正确。 | |
步骤2:另取少量溶液E,滴加溶液至不再产生沉淀为止,向上层清液中加入 | 无明显现象。 | 猜想Ⅱ不正确。 |
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【推荐2】碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐,小组同学实验探究其性质。
【查阅资料】 复分解反应发生的条件为生成物中有沉淀或有气体或有水。
【进行实验一】
【解释与结论】
(1)实验Ⅰ中,Na2CO3与CaCl2发生复分解反应的化学方程式为_____ 。
(2)结合资料分析,实验2中CaCl2与NaHCO3不发生复分解反应的原因是______ 。
【进行实验二】改变溶液浓度,进行如下实验。
【解释与结论】
(3)将浊液过滤,滤渣用蒸馏水洗净后,检验滤渣为碳酸盐需要的试剂是_____ 。
(4)NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合。若想观察到浑浊,可选择NaHCO3溶液的浓度为_______ 。
(5)NaHCO3与CaCl2在溶液中的反应为:2 NaHCO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓+H2O+CO2↑,部分实验未观察到气泡,可能的原因是_______ 。
【反思与评价】
(6)综合以上实验可知:
①盐与盐在溶液中能发生复分解反应,也能发生其他类型的反应。
②影响盐与盐在溶液中反应的因素有______ 。
【查阅资料】 复分解反应发生的条件为生成物中有沉淀或有气体或有水。
【进行实验一】
序号 | 实验装置 | 实验药品 | 实验现象 |
1 | 0.1%CaCl2溶液+0.1%Na2CO3溶液 | 有浑浊 | |
2 | 0.1%CaCl2溶液+0.1%NaHCO3溶液 | 无明显变化 |
(1)实验Ⅰ中,Na2CO3与CaCl2发生复分解反应的化学方程式为
(2)结合资料分析,实验2中CaCl2与NaHCO3不发生复分解反应的原因是
【进行实验二】改变溶液浓度,进行如下实验。
NaHCO3溶液 | ||||
0.1% | 1% | 5% | ||
CaCl2溶液 | 0.1% | 无明显现象 | 有浑浊 | 有浑浊 |
1% | 无明显现象 | 有浑浊 | 有浑浊,有微小气泡 | |
5% | 无明显现象 | 有浑浊 | 有浑浊,有大量气泡 |
(3)将浊液过滤,滤渣用蒸馏水洗净后,检验滤渣为碳酸盐需要的试剂是
(4)NaHCO3溶液与CaCl2溶液混合。若想观察到浑浊,可选择NaHCO3溶液的浓度为
(5)NaHCO3与CaCl2在溶液中的反应为:2 NaHCO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓+H2O+CO2↑,部分实验未观察到气泡,可能的原因是
【反思与评价】
(6)综合以上实验可知:
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【推荐3】做中和反应实验时,小亮将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,意外看到有气泡产生。小伟提醒他是不是拿错了药品,小亮查验后确认药品没错,只是在瓶口发现有白色粉末状物质。小亮认为是氢氧化钠溶液变质了。
(1)氢氧化钠溶液变质的原因是___________ (用化学方程式表示)。
(2)利用与上述实验不同的原理,小亮又设计了一个实验,再次确认该氢氧化钠溶液已变质。请根据实验过程填写下表。
(3)请设计一实验来证明该氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质。
(1)氢氧化钠溶液变质的原因是
(2)利用与上述实验不同的原理,小亮又设计了一个实验,再次确认该氢氧化钠溶液已变质。请根据实验过程填写下表。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量氢氧化钠溶液于试管中,滴加① | ② | 该氢氧化钠溶液已变质 |
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
① | ② | 该氢氧化钠溶液完全变质 |
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真题
【推荐1】小红同学进行酸碱中和反应的实验(如图所示)。她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后,想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度,她从烧杯中取了少量溶液于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观察到试管中液体颜色没有变化。于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究:
(1)小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况:
①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应;②氢氧化钠有剩余;③盐酸有剩余
小明同学却判定不可能“氢氧化钠有剩余”,他的理由是___________________________ 。
(2)他们共同设计了一个实验方案,欲对上述其他两种可能情况进行验证。请根据相关内容填写下表:
(3)经过讨论,他们认为利用下列几种物质代替锌粒,也可以达到验证目的,你认为其中不正确的是_______ (填序号)。
A.生锈的铁钉 B.碳酸钠粉末 C.硫酸钠粉末 D.氢氧化铜
(4)下列曲线能够表示小红所做实验中溶液pH变化趋势的是_______ (填序号)。
(1)小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况:
①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应;②氢氧化钠有剩余;③盐酸有剩余
小明同学却判定不可能“氢氧化钠有剩余”,他的理由是
(2)他们共同设计了一个实验方案,欲对上述其他两种可能情况进行验证。请根据相关内容填写下表:
实验方法 | 可能观察到的现象 | 结论 |
将少量锌粒放入试管中,然后从烧杯中取适量溶液至试管中 | 如果 | 则盐酸过量 |
如果 | 则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应 |
(3)经过讨论,他们认为利用下列几种物质代替锌粒,也可以达到验证目的,你认为其中不正确的是
A.生锈的铁钉 B.碳酸钠粉末 C.硫酸钠粉末 D.氢氧化铜
(4)下列曲线能够表示小红所做实验中溶液pH变化趋势的是
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【推荐2】某化学兴趣小组将光亮铜片放在酒精灯火焰上灼烧,发现表面变黑,他们对黑色物质来源产生了兴趣,对铜片表面黑色物质的成分进行探究:
【查阅资料】(1)酒精不充分燃烧产生炭黑(即烟灰);
(2)氧气的化学性质比较活泼,加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜。
【猜想与假设】
甲认为:____________ 。
乙认为:铜片表面的黑色固体是空气中的氧气与铜反应生成的新物质。
丙认为:铜片表面的黑色固体既有烟灰又有氧气与铜反应生成的新物质。
【进行实验】
【反思拓展】
(1)实验一将铜片放入试管中加热,目的是排除了______ 的干扰。
(2)实验二用注射器抽出试管内空气的目的是________ 。
(3)通过对黑色物质来源的探究,写出金属铜与氧气反应的化学方程式_____ 。
【查阅资料】(1)酒精不充分燃烧产生炭黑(即烟灰);
(2)氧气的化学性质比较活泼,加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜。
【猜想与假设】
甲认为:
乙认为:铜片表面的黑色固体是空气中的氧气与铜反应生成的新物质。
丙认为:铜片表面的黑色固体既有烟灰又有氧气与铜反应生成的新物质。
【进行实验】
实验步骤和方法 | 实验现象 | 实验结论 |
实验一:取一小段光亮铜片,放入试管内,然后用试管夹夹持试管,放在酒精灯的外焰部位加热。 | 铜片变黑 | 甲、丙的猜想错误。说明黑色物质的出现可能与空气中的 |
实验二:取一试管,将一小段光亮铜片放入试管中,塞上胶塞,并用注射器抽出试管内的空气,封好胶塞,并加热,趁热取下胶塞,观察现象。 | 取下胶塞前的现象: | 乙的猜想正确 |
(1)实验一将铜片放入试管中加热,目的是排除了
(2)实验二用注射器抽出试管内空气的目的是
(3)通过对黑色物质来源的探究,写出金属铜与氧气反应的化学方程式
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解题方法
【推荐3】某初级中学学生为探究该校化学实验室的一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液(如右图所示)可能是什么物质,大胆猜想并设计实验进行验证。
[发现问题]当把黑色粉末与无色溶液混合时即产生气泡。
[查阅资料]初中化学实验室常见的黑色粉末有氧化铜、二氧化锰、
四氧化三铁、铁粉、炭粉等。
[提出假设]黑色粉末是_______ ,无色溶液是 _________ (只写一种假设)。
[设计实验]向盛有少许黑色粉末的试管中加入适量的无色溶液;用___________ 。
收集一试管气体,并在试管口塞上带活塞的尖嘴玻璃管的橡皮塞检验气体____________ (写出操作方法)。
[实验现象]____________ 。
[实验结论]此气体是________________ ,原假设 _______________ 。
[发现问题]当把黑色粉末与无色溶液混合时即产生气泡。
[查阅资料]初中化学实验室常见的黑色粉末有氧化铜、二氧化锰、
四氧化三铁、铁粉、炭粉等。
[提出假设]黑色粉末是
[设计实验]向盛有少许黑色粉末的试管中加入适量的无色溶液;用
收集一试管气体,并在试管口塞上带活塞的尖嘴玻璃管的橡皮塞检验气体
[实验现象]
[实验结论]此气体是
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