题目内容

碳酸钙、碳酸氢铵、碱式碳酸铜是常见的三种碳酸盐．小敏和小芳准备研究一下三种碳酸盐的部分性质，请你跟着她们一起来探究：

【查阅资料】碳酸钙：白色粉末，20℃溶解度为0.0065g，水溶液的pH 值为9.5～10.2，空气饱和碳酸钙水溶液的pH 值为8.0～8.6；
碱式碳酸铜：绿色粉末状固体，俗称铜绿；20℃溶解度为0.0008g，其水溶液pH值约为7；
碳酸氢铵：白色粉状固体，溶解度受温度影响较大，20℃时溶解度为21.7g，溶液pH值约为8．
【猜想一】三种碳酸盐是否都能使酚酞变色，不同温度下变色情况是否不同？
【设计方案】
（1）小敏在三个试管中分别加入碳酸钙、碳酸氢铵、碱式碳酸铜，然后分别加入蒸馏水，振荡，滴加酚酞（如图1所示），发现A1试管内变红，B1试管内淡红色，C1试管内不红，说明碳酸钙水溶液的碱性碳酸氢铵水溶液的碱性（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（2）小芳也做同样的实验，她在试管内加入铜绿，再加蒸馏水，发现试管内马上变红，请你帮她分析原因可能是．
（3）小敏继续把上述三个试管放入装有80℃热水的烧杯中，（如图1）发现B1试管内产生密集的气泡，并闻到，溶液红色加深；写出反应的方程式．水浴加热后碳酸氢铵碱性加强说明氨气在水中的溶解性二氧化碳（填“大于”或“小于”或“等于”）．
（4）小芳另取一定量的碳酸氢铵固体，放置在小烧杯中，用开水直接浇注在烧杯中，观察到烧杯中迅速产生大量的气泡并且连液体一起溢出烧杯．碳酸氢铵开水浇注比水浴加热反应更快的原因是：．
【猜想二】三种碳酸盐是否都能与盐酸反应？
【设计方案】
（1）小敏另取三个试管，分别加入少量碳酸钙、碳酸氢铵、碱式碳酸铜，用胶头滴管逐滴滴加稀盐酸，（如图2所示）发现三种物质都能和稀盐酸反应．试管C2中现象为，判断铜绿过量的标志是；B2中试管外壁温度（填“上升”、“下降”或“不变”）；写出C2中的反应方程式．
【反思与评价】三种碳酸盐都能与盐酸反应，但并不都能使酚酞变红．

解：（1）碱能使酚酞试液变红色，由A1试管内变红，B1试管内淡红色，可知A1试管内物质比B1试管内物质碱性强；
（2）绿色粉末状固体的水溶液pH值约为7，不能使酚酞试液变红，所以是铜绿中可能混有碱性物质才能导致变红；
（3）碳酸氢铵受热易分解出氨气，氨气是一种有刺激性气味的气体；反应的方程式为：NH₄HCO₃ $\text{[math]}$ NH₃↑+CO₂↑+H₂O；氨气的水溶液显碱性，能使酚酞试液变成红色，虽然二氧化碳的水溶液显酸性，应该不能使酚酞试液变色，但根据最终的现象是酚酞试液变成了红色，说明溶液最终表现为碱性，是由于氨气在水中的溶解性大于二氧化碳的缘故；
（4）水浴法加热的特点是受热比较均匀，但速度较慢，而开水浇注法是将开水与碳酸氢铵固体直接接触，能够使其温度迅速升高而分解，从微观的角度看是由于温度越高，微粒碰撞的几率越大，所以反应速度该更快．
【设计方案】（1）碱式碳酸铜与盐酸反应生成氯化铜、水、二氧化碳，所以现象是有气泡产生，溶液由无色变为蓝色；铜绿20℃溶解度为0.0008g，所以常温下几乎不溶解，所以铜绿过量会沉积在试管底部；碳酸氢铵与盐酸反应放出热量，所以会使溶液温度升高；碱式碳酸铜与盐酸反应的反应物是碱式碳酸铜和盐酸，生成物是氯化铜、水、二氧化碳，用观察法配平，二氧化碳后面标上上升符号．
故答案为：（1）大于；（2）铜绿中可能混有碱性物质；（3）刺激性； NH₄HCO₃ $\text{[math]}$ NH₃↑+CO₂↑+H₂O；大于；（4）用热水浇注温度上升的快，微粒的碰撞几率大；【设计方案】（1）有气泡产生，溶液由无色变为蓝色；试管底部有绿色粉末状固体；上升；Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑．
分析：（1）由A1试管内变红，B1试管内淡红色考虑碱性强弱；（2）根据碱式碳酸铜的酸碱性考虑；（3）根据碳酸氢铵受热易分解，氨气的水溶液显碱性回答；根据氨气的水溶液显碱性，二氧化碳的水溶液显酸性，但最终的现象是酚酞变红来分析；（4）对比水浴法加热和浇注法加热的快慢程度分析；【设计方案】（1）根据碱式碳酸铜与盐酸反应的生成物考虑现象；根据铜绿20℃溶解度为0.0008g考虑剩余时的现象；根据反应时放热还是吸热考虑温度的升高还是降低，根据方程式的写法写出方程式．
点评：解答本题关键是要知道碱能使无色酚酞试液变红色，氨气具有刺激性气味，知道根据方程式中的生成物来描述实验现象的方法，熟悉方程式的书写方法．