题目内容
【题目】日常生活中，每位同学都会接触到硬水。咸宁市某校化学兴趣小组的同学在老师的带领下对硬水进行了一些探究和拓展实验。
（查阅资料）水的硬度是由水中溶解的可溶性钙和镁化合物引起的，硬水中溶解的钙和镁化合物可分为两类：钙、镁的碳酸氢盐；钙、镁的硫酸盐或氯化物，一般所说的水的硬度是由上述两类化合物引起的。
（1）日常生活中常用煮沸的方法将硬水软化，这种方法可靠吗？小组同学设计了如下模拟实验。
实验序号 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 分别取适量碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液于A、B两支试管中，同时加热 | A试管中产生气泡，有沉淀生成，B试管中无明显现象。 |
Ⅱ | 冷却后，在上述实验后两支试管中，分别滴加几滴肥皂水，振荡 | ①_____（填“A”或“B”）试管中有较多泡沫，另一支试管中泡沫较少。 |
实验结果：用煮沸的方法可以降低水的硬度。
（2）小组同学对硬水中为什么含有碳酸氢钙非常感兴趣，于是再次学习九年级化学下册课本中的资料卡片：石笋和钟乳石的形成。知道了当石灰岩遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO3+CO2+H2O═Ca（HCO3）2
小组同学思考：若向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，是否也能生成碳酸氢钠？
于是他们对此开始实验探究（不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况）
（提出问题）所得溶液中溶质是什么？
（提出猜想）
猜想一：溶质为Na2CO3；猜想二：溶质为 NaHCO3；猜想三：溶质为②_____。
（设计实验）
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
a．取所得溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 | 猜想二③_____ （填“成立”或“不成立”） |
b．取实验步骤a中上层清液，滴加适量稀盐酸 | 有气泡冒出 | 猜想一不成立 |
写出实验步骤b中发生反应的化学方程式④_____。
通过实验，小组同学得出了正确结论。
（3）热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，老师说其成分主要是碳酸钙、氢氧化镁等。小组同学认为可使用稀盐酸除去，请写出发生中和反应的化学方程式⑤_____。
（4）小组同学还对稀盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应进行了如下探究：
用pH传感器测得烧杯内溶液的pH变化图象（如图二），同时用温度传感器测得烧杯内温度变化图象（如图三），实验过程中保温良好，忽略热量散失。
Ⅰ．请分析图三，能得到什么结论⑥_____。
Ⅱ．图三中A点对应溶液的溶质成分是⑦_____ （填写化学式）。
【答案】A Na2CO3和NaHCO3 不成立 NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑ Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O 稀盐酸和氢氧化钠溶液反应放出热量 NaCl和NaOH
【解析】
（1）①根据实验结果可知，用煮沸的方法可以降低水的硬度，所以A试管中有较多泡沫，另一支试管中泡沫较少；
（2）[提出猜想[向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，所得溶液中溶质有以下几种情况：
①碳酸钠不和二氧化碳、水反应，溶质是碳酸钠；
②部分碳酸钠和二氧化碳、水反应，溶质是Na2CO3和NaHCO3；
③全部碳酸钠和二氧化碳、水反应，溶质是碳酸氢钠；
[设计实验[a．取所得溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定有碳酸钠；猜想二③不成立；
b．取实验步骤a中上层清液，滴加适量稀盐酸，有气泡冒出，说明溶液中含有碳酸氢钠，则猜想一不成立；碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为④：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；
（3）氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水是中和反应，化学方程式为⑤：Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O；
（4）Ⅰ．根据图三中的信息，能得到的结论是⑥：稀盐酸和氢氧化钠溶液反应放出热量；
Ⅱ．图三中A点对应溶液中氢氧化钠过量，溶质是NaCl和NaOH。
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【题目】兴趣小组的同学学习了碳酸钠的性质后，对碳酸氢钠的性质也进行探究。
（问题1）碳酸氢钠溶液与碳酸钠溶液的酸碱性
（实验1）用pH试纸测定等浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液的pH，分别为9和12；
（结论1）两种溶液都呈碱性，它们的碱性强弱顺序为_____。
（问题2）碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液与酸的反应
（实验2）等浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液分别与相同浓度的盐酸反应
操作和现象如下表：
序号 | 操作 | 现象 |
实验① | 碳酸氢钠溶液逐滴加入盐酸中 | 立刻产生气泡 |
实验② | 碳酸钠溶液逐滴加入盐酸中 | 立刻产生气泡 |
实验③ | 盐酸逐滴加入碳酸氢钠溶液中 | 立刻产生气泡 |
实验④ | 盐酸逐滴加入中碳酸钠溶液中 | 滴加一会后才有气泡产生 |
（问题3）实验④与另外三个实验现象不同的原因
（实验3）将等浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液与相同浓度的盐酸互滴，利用手持传感器测定反应中溶液pH变化，四个实验的pH变化与时间的关系如图所示。
（分析）
（1）如图表示的实验是_____（填实验2中的序号）。
（2）比较如图与如图发现：如图中的阴影部分与如图叠合后，图象基本重合。
则如图中的AB段发生反应的化学方程式为_____，BC段发生反应的化学方程式为_____，D点的溶质为_____（写化学式）；所以，“盐酸逐滴加入碳酸钠溶液中，滴加一会后才有气泡产生”的原因是_____。
（3）比较如图与如图发现：不同的操作有不同现象，试分析造成这一现象的原因：_____。
（应用）
用稀盐酸来鉴别一瓶溶液是氢氧化钠还是碳酸钠时，应如何操作？ _____。
