Question

【题目】兴趣小组获得两包制作“跳跳糖”的添加剂，一包是柠檬酸晶体，另一包是标注为钠盐的白色粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水，混合后产生了使澄清石灰水变浑浊的气体。于是对白色粉末的化学成分进行了以下探究：

（提出猜想）猜想1．碳酸钠；猜想2．碳酸氢钠；猜想3．碳酸钠和碳酸氡钠

（查阅资料）

①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性；

②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解；

（实验探究）小月、小妮分别对有关猜想设计方案并进行实验。

	实验操作	实验现象	实验结论
小月	将白色粉末溶于水后用pH试纸测定其酸碱度	pH_____7（填“＞”、“＜”或“=”）	溶液呈碱性，猜想1成立
小妮	用如上图所示的装置进行实验	试管A中有水珠产生，试管B中液体变浑浊	猜想2成立。

（交流反思）大家一致认为小月和小妮的结论不准确：

（1）小月实验结论不准确的原因是__________________。

（2）小妮的实验方案不能排除白色粉末是否含有__________________。

（继续探究）小戚称取mg白色粉末与足量稀盐酸反应，充分反应后生成二氧化碳的质量为ng，通过计算并分析实验数据确定猜想3正确，则n的取值范围为__________________（用含m的代数式表示）。

（结论分析）探究后他们核查到添加剂的成分是柠檬酸和碳酸氢钠，分析后认为白色粉末中的碳酸钠是由碳酸氢钠分解产生的。

（拓展探究）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所示。

（交流反思2）b点的溶质为__________________（写化学式），将图2和图3的阴影部分进行叠加，发现两者基本重合，C点的溶质__________________（写化学式）。

（得出结论）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值的变化，可以认识反应原理及进行的过程。

Answer 1

【答案】＞由于碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性碳酸钠NaCl、HClNaCl、NaHCO3Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑

【解析】

实验探究小月：根据碳酸钠溶液呈碱性分析溶液的pH；交流反思：（1）小月根据碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性分析；（2）根据碳酸钠和碳酸氢钠的混合物受热分解生成了水和二氧化碳分析；继续探究：根据碳酸钠、碳酸氢钠的化合物与与盐酸的反应分析计算；交流与反思：根据图中提供的信息可以判断相关方面的问题。

实验探究小月：由于碳酸钠溶液呈碱性。所以溶液的pH＞7；交流反思：（1）由于碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性，溶液的pH＞7，所以小月实验结论不准确；（2）由于碳酸钠和碳酸氢钠的混合物受热也会生成了水和二氧化碳，所以不能排除包色粉末中混有碳酸钠；

继续探究：若碳酸钠的质量为m，设与盐酸反应生成的二氧化碳的质量为x

Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑

106 44

m x

则 ，解得：x=

若碳酸氢钠的质量为m，设与盐酸反应生成的二氧化碳的质量为y。

NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑

84 44

m y

则 ，解得：y=

猜想3正确，即白色粉末是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，则n的取值范围为： ＜n＜ ；交流与反思2：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2和图3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：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↑。