Question

【题目】兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行相关探究。

[提出问题] 它们溶液的酸碱性及与酸反应时溶液的pH如何变化？

[实验探究1] 向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中，分别加入几滴紫甘蓝汁液，同时用蒸馏水进行对比实验，观察并记录现象如下表：

液体名称	蒸馏水	碳酸氢钠溶液	碳酸钠 溶液	氢氧化钠溶液
紫甘蓝汁液显示的颜色	蓝紫色	蓝色	绿色	黄色

查阅资料：

pH	7.5～9	10～11.9	12～14
紫甘蓝汁液 显示的颜色	蓝色	绿色	黄色

[得出结论1] 三种溶液的碱性由强到弱的顺序为______________________。

[实验探究2] 甲同学在烧杯中加入约5 mL稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由______色变为________色。向其中加入稀盐酸，该反应的化学方程式为___________。乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中，逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如下图甲所示。a点表示的含义是________________。

[得出结论2] 从微观角度分析，该反应的实质是_____________________。

[实验探究3] 向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图乙、图丙所示。

[交流与反思] b点的溶质为____________________。(填化学式)，将图乙和图丙中的阴影部分进行叠加，发现两者基本重合，c点的溶质为____________(填化学式)。

[得出结论3] 通过上述分析，碳酸钠和盐酸反应过程，可以依次用以下两个化学方程式表示：______、______________。

[结论与反思] 探究溶液的酸碱性及反应pH的变化，可以认识反应的原理及进行的过程。

Answer 1

【答案】 氢氧化钠溶液＞碳酸钠溶液＞碳酸氢钠溶液 无 红 NaOH＋HCl===NaCl＋H2O pH＝7 盐酸与氢氧化钠恰好完全反应 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 NaCl、HCl　NaCl、NaHCO3 Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3 NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑

【解析】【得出结论1】由上面提供的信息可知，加入紫甘蓝汁液时，溶液显黄色时的碱性比显绿色时强，显绿色时碱性比显蓝色时强，因此三种溶液的碱性由强到弱的顺序为氢氧化钠溶液>碳酸钠溶液>碳酸氢钠溶液；【实验探究2】甲同学在烧杯溶液中加入约5mL稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由无色变为红色；向其中加入稀盐酸时，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为：NaOH+HCl=NaCl+H2O，a点时溶液的pH＝7，显中性，乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中，逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如下图甲所示。a点表示的含义是盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；【得出结论2】从微观角度分析，该反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子；【交流与反思】碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，b点时稀盐酸过量，因此溶质是反应生成的NaCl和过量的HCl；将图乙和图丙的阴影部分进行叠加，发现两者基本重合，说明向碳酸钠溶液中加入稀盐酸时，碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，然后碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，因此c点的溶质是反应生成的NaCl和NaHCO3；【得出结论3】通过上述分析，碳酸钠和盐酸反应的过程是：碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，然后碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。