Question

【题目】学校在进行消防演练过程中，老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组收集灭火后残留的白色固体，探究其成分。（不考虑杂质的影响）

（查阅资料）

①干粉灭火器的主要成分是NaHCO3；

②；

③碳酸氢钠与氯化钙不发生反应。

请写出干粉灭火器的灭火原理：_____。

（提出猜想）

猜想一：固体成分为Na2CO3；

猜想二：固体成分为NaHCO3；

猜想三：固体成分为_____。

（实验验证）

步骤	现象	结论
小明同学取少量白色固体于试管中，加水溶解，再滴入无色酚酞溶液	无色酚酞溶液变红	猜想一成立

（提出质疑）小红认为小明得出的结论不准确。小红知道NaHCO3在医疗上是治疗胃酸过多症的一种药剂，推测NaHCO3的水溶液可能显_____性，并通过实验得到了验证。

小明和小红继续实验探究：

步骤	现象	结论
1．取少量白色固体加热，将生成的气体通入澄清石灰水中。	澄清石灰水变浑浊	固体中含有NaHCO3，写出石灰水变浑浊的化学方程式：_____。
2．另取少量的白色固体加水溶解，向所得溶液中滴入氯化钙溶液。	_____	固体中含有Na2CO3，写出发生反应的化学方程式：_____。

（得出结论）猜想三成立。

（反思交流）师生通过交流又设计了另一种实验方案。

实验装置	步骤	现象	结论
	m的数值为_____g；将注射器内等质量分数的足量稀盐酸同时加入试管中，关闭弹簧夹，观察现象。	甲、乙、丙的三支试管中均有气泡产生，U型管右侧液面均升高，待反应结束后液面由高到低的顺序为_____。	猜想三成立

（拓展延伸）掌握和运用定性和定量分析的方法有利于我们认识化学反应过程，更有助于解决生活、生产实践中的问题。

Answer 1

【答案】碳酸氢钠受热分解得到二氧化碳，因而隔离了空气而灭火 NaHCO3和Na2CO3 碱 Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O 有白色沉淀生成 Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl 0.5 乙＞丙＞甲

【解析】

[查阅资料]

根据干粉灭火器的主要成分是NaHCO3和，知道干粉灭火器的灭火原理是碳酸氢钠受热分解得到二氧化碳，因而隔离了空气而灭火；

[提出猜想]

由干粉灭火器的主要成分是NaHCO3和可知：灭火后残留的白色固体分为三种可能：NaHCO3全部反应、NaHCO3部分反应、NaHCO3没有反应，所以猜想三固体成分为NaHCO3和Na2CO3；

[提出质疑]

NaHCO3和Na2CO3的水溶液都显碱性，小明同学取少量白色固体于试管中，加水溶解，再滴入无色酚酞溶液，无色酚酞溶液变红，不能证明猜想一成立；

取少量白色固体加热，将生成的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，是碳酸氢钠在加热条件下反应生成了二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，反应方程式为：

；

另取少量的白色固体加水溶解，向所得溶液中滴入氯化钙溶液，而碳酸氢钠与氯化钙不发生反，如果固体中含有Na2CO3，则碳酸钠和氯化钙溶液反应生成白色沉淀，反应方程式为：

；

[反思交流]

根据控制变量法，本实验中不变量之一是物质的质量，得出m的值为0.5g；

将注射器内等质量分数的足量稀盐酸同时加入试管中，根据反应方程式：

，相同质量的碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物分别与稀盐酸反应，生成二氧化碳的质量是碳酸氢钠反应生成最多，其次是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，最后是碳酸氢钠。所以关闭弹簧夹，甲、乙、丙的三支试管中均有气泡产生，U型管右侧液面均升高，待反应结束后液面由高到低的顺序为乙＞丙＞甲。