题目内容

（7分）碳酸氢钠常用于食品和医药工业。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的热稳定性进行探究。
【查阅资料】 1．碳酸氢钠受热容易分解，生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。
2．碳酸钠溶液呈碱性。
【进行实验】为了验证碳酸氢钠受热时会分解，兴趣小组的同学取一定质量的碳酸氢钠到铜片上加热，如图所示。

（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有                      。
（2）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。写出该反应的化学方程式：            。
（3）兴趣小组的同学认为：充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3。
①他们的依据是                                                     。
②兴趣小组为了确定反应后的固体产物成分进行以下实验，请填写下表：
实验
实验现象
结论
实验一:取少量反应后的固体产物溶于水，滴入几滴酚酞试液
溶液变成红色
固体产物是NaOH,而不是Na2CO3
实验二:取少量反应后的固体产物溶于水，加入过量氯化钙溶液
 
               
固体产物是Na2CO3,而不是NaOH
实验三:                   
                         
                         
产生大量气泡
固体产物是Na2CO3,而不是NaOH
 
【讨论与评价】实验一的结论与实验二、实验三的结论相反，在讨论时，兴趣小组的同学认为方案一的结论不正确，他们的理由是                                          
                                                                            。
【总结】请写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式                                  。
（每空1分，共7分）（1）水珠（或水雾等，合理答案均可）
（2）Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O
（3）①质量守恒定律或化学反应前后元素种类不变或化学反应前后原子种类不变或NaHCO3中含有Na、H、C、O等元素等合理答案均可
②
实  验
实验现象
方案二:
产生白色沉淀
方案三: 取少量反应后的固体产物，加入过量稀盐酸（或稀硫酸、稀硝酸、醋酸等合理均可）
 
 
碳酸钠溶液呈碱性，也能使溶液变成红色
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O
分析：实验部分由于已经假设了加热后的固体产物是NaOH或Na2CO3，所以应分析下面肯定是要利用NaOH和Na2CO3性质的不同点来设计实验，才能得到正确结论．而不能用NaOH和Na2CO3的共同性质来设计实验，如NaOH和Na2CO3溶液都呈碱性，所以不能用滴酚酞试液来设计实验．
解：（1）因为已经知道碳酸氢钠受热分解时有水生成，所以加热一段时间后，倒扣的烧杯内壁有水珠出现；
（2）二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
（3）①根据质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变，因为NaHCO3中含有Na、H、C、O元素，所以兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3．
②实验二：取少量反应后的固体产物溶于水，加入过量氯化钙溶液，因为NaOH和Na2CO3中只Na2CO3有和氯化钙溶液反应生成白色沉淀，所以实验现象为：产生白色沉淀；实验三的实验现象是产生大量气泡，而NaOH和Na2CO3中只有Na2CO3和酸反应会产生二氧化碳气体，所以实验步骤为：取少量反应后的固体产物，加入过量稀盐酸．
【讨论与评价】实验一的结论明显是不正确的，因为NaOH和Na2CO3的溶液都显碱性，都能使滴酚酞试液变红．
【总结】通过实验二和实验三可知碳酸氢钠受热分解后的固体产物是Na2CO3，所以碳酸氢钠受热分解的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O．
故答案为：（1）水珠（或水雾等）
（2）Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
（3）①质量守恒定律（或化学反应前后元素种类不变或化学反应前后原子种类不变或NaHCO3中含有Na、H、C、O元素）
②
实验
实验现象
方案二：
产生白色沉淀
方案三：取少量反应后的固体产物，加入过量稀盐酸（或稀硫酸、稀硝酸、醋酸）
【讨论与评价】碳酸钠溶液呈碱性，也能使溶液变成红色
【总结】2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
点评：此题是一道实验设计题，因为此题已经给出了碳酸氢钠受热分解后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3，不用学生探究碳酸氢钠受热分解后的固体是什么，使此题的难度有所降低．另外此题也很好的考查了学生们对重要化学方程式的记忆．
练习册系列答案
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18世纪中期，为了解释燃烧现象，有人提出了“燃素说”，其主要观点有：
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(1)将汞装入密封容器中，置于火炉上加热，容器内形成丁质量增加的红色物质。请以上述燃素说的主要观点来解释质量增加的原因               。
(2)法国化学家拉瓦锡也做了加热汞的实验（装置如图），他在实验前后称量了容器及其中物质的总质量。结果发现：反应前后总质量不变，且汞变成红色物质（后知是氧化汞）增加的质量等于容器中空气减少的质量。之后，拉瓦锡还将反应形成的氧化汞加强热，使之重新释放出气体，并将该气体与原来容器中剩余的气体混合，发现混合气体的性质与最初的空气相同。根据上述资料，回答：

①拉瓦锡实验是否支持燃素说，并说明理由               。   
②拉瓦锡实验中氧化汞受强热释放出的气体是             。
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对       规律的重要认识。
(7分)2011年是国际化学年(IYC2011），其宗旨是“增进公众对化学重要性的认识，鼓励青年人热爱化学，学习和研究化学”。某校化学兴趣小组的同学，对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁（K1，K2是活塞）：

（1)关闭K1、开启K2，可以验证CO还原Fe2O3的产物。
①这是关于气体的实验，实验前必须对装置进行                            
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③在e处点燃气体的目的是                                 
(2)关闭K2,开启K1，可以将d口出来的气体再从a通人装置而循环使用。
① c瓶中应装                （填序号）。
A．澄清石灰水B．水C．石蕊溶液D．浓硫酸
②反应完后（假设b瓶中NaOH全部转化为纯碱），要从b瓶中溶液得到纯碱固体，必要的实验操作为转移、              结晶。
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（５分）在实验室中，老师用下面所示的装置进行实验(图中固定试管的仪器已略去)：加热一段时间后，观察到木炭粉的质量明显减少；氧化铜粉下部出现了一层红亮的铜；澄清石灰水变浑浊。停止加热并冷却到室温。

(1)写出硬质大试管中发生的化学反应方程式。
(2)B装置的作用是      ； 
(3)实验后要从硬质大试管的剩余固体中回收金属铜，写出操作步骤(要求过程中要用到“湿法冶金”的原理)。
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提出问题：用山泉水配制的氢氧化钠溶液为什么会出现浑浊，白色沉淀是什么物质？
作出猜想：I、氢氧化钠样品不纯，含不溶性杂质；
II、氢氧化钠与溶解在山泉水中的某物质发生反应生成难溶于水的物质。
（1）小明通过实验很快就排除了猜想I，他的实验是                          。
查阅资料：本地山泉水是硬水，含较多的碳酸氢钙。碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]受热会分解，也能与氢氧化钠反应，且都有碳酸钙生成。
（2）小红取来少量的山泉水于烧杯中，往其中加入适量的肥皂水，搅拌，观察到
            的现象，确认所取的山泉水是硬水。
（3）小明和小红对所得的沉淀物中含有的碳酸钙进行实验：

（4）该山泉水经过               （填操作名称），就可用于配制氢氧化钠溶液。
在如图的装置中，当两种溶液发生反应后，天平不在保持平衡，指针向右偏转。天平不平衡的原因是            ，反应的化学方程式为_                 。若反应物不变，要使天平在反应后仍然保持平衡，你认为对装置的改进措施是           。
点燃一支蜡烛，把一个冷碟子放在蜡烛火焰的上方（如图所示），过一会儿后，在冷碟子的底部会收集到新制的炭黑。这个实验说明了
A．蜡烛在一定条件下燃烧可生成炭黑
B．挥发的蜡烛遇冷后凝结而成炭黑
C．蜡烛的燃烧有新物质生成，是物理变化
D．蜡烛中本身不含有碳元素，但燃烧后生成了碳单质
(6分)已知某纯碱样品中含有NaCl杂质，为测定样品中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验(温馨提示：碱石灰的主要成分是NaOH和CaO)。主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性
②将ag样品放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到样品溶液
③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到bg
④从分液漏斗滴入稀硫酸到不再产生气体为止
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到cg
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到盛有碱石灰的U型管的质量基本不变，为dg
请回答下列问题：
(1)在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向右偏转，说明             ；
(2)装置中NaOH溶液的作用是              ；
(3)装置中浓硫酸的作用是                 ：
(4)如果将分液漏斗中的稀硫酸换成浓度相同的盐酸，测定的结果会      (填偏高、偏低或不变)：
(5)步骤⑤的目的是                     ；
(6)该样品中纯碱的质量分数的计算式为：_________________
(7分)某兴趣小组对上述固体酒精充分燃烧后残留的白色固体的成分进行丁如下探究。
【查阅资料】
（1）醋酸钙[Ca(Ac)2]，不可燃．不助燃．易溶于水，溶于水时温度无显著变化；
（2）醋酸钙受热分解生成碳酸钙和有特殊气昧的丙酮；
【猜想与假设】
假设l：白色固体中含有Ca(Ac)2：     假设2：白色固体中含有CaC03
假设3：白色固体中含有Ca0           假设4：白色固体中含有Ca(OH)2
【实验探究】
实验①：取少量白色固体溶于足量蒸馏水中，过滤，得到溶液和白色不溶物，
实验②：取①中滤液于试管中，滴入2滴酚酞试液．溶液变为红色；
实验③：取①中滤液于试管中，滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成。
【交流讨论】
(1)根据实验①，甲同学认为假设2成立．理由是：                       ；
(2)根据实验②，乙同学认为假设4成立。丙同学认为假设4不一定成立，但假设3成立．
因为丙同学在实验①中还发现：                                        。
(3)仅根据实验③，丁同学认为假设3或假设4成立．但戍同学反对．理由是：       ；
(4)欲确认假设I成立，还需进行如下实验：

【反思提高】
写出实验③中有关反应的化学方程式：                                       。

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