【题目】某兴趣小组成员小茗在家发现妈妈将拌了“安多夫”粉的肉加入食醋腌制时产生大量气泡,引发了极大兴趣。兴趣小组在查阅资料后得知,“安多夫” 是一种嫩肉粉,其主要成分中含有碳酸氢钠,联想到学过的碳酸钠,与碳酸氢钠仅相差一种氢元素, 于是决定对碳酸钠、碳酸氢钠和酸的反应进行探究。
[提出问题]
碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的速率是否相同?
[设计与实验]
(1)小茗设计的实验如图所示,实验时,两注射器中的稀盐酸应____(填具体操作),观察到图所示两个气球膨胀速度来判断反应的速率。
(2)小红对小茗的实验提出了质疑:
①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈,通过观察很难判断产生气体的快慢;
②______。
她认为,应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠,若碳酸钠的质量仍为0.318g,应称取碳酸氢钠的质量为__g (写出计算过程)
(3)小组同学在老师指导下设计了如图所示的实验。
①连通管的作用是________。
②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴2滴酚酞溶液),以及等体积、等浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时,溶液颜色变化记录如表,广口瓶内压强随时间变化如图所示
滴入酚酞溶液 | 滴入稀盐酸,溶液颜色变化 | |
碳酸钠溶液 | 红色 | 红色→浅红色→无色 |
碳酸氢钠溶液 | 浅红色 | 淺红色→无色 |
[实验结论]
(4)分析图所示的实验数据可得到的结论是:相同条件下,______和稀盐酸反应产生二氧化碳较快。
[交流反思1]
(5)小组同学分析表实验现象和数据,得出碳酸钠和稀盐酸混合产生二氧化碳的反应可以分为两步进行:_____、______。 (请用化学方程式说明)。
[拓展探究]
取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠溶液,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]
(6)将图中阴影部分进行叠加,发现两条曲线基本重合,则c点溶液中溶质为______(填化学式)
(7)下列选项中,说法正确的是______。
A 碳酸氢钠俗称小苏打,可以用来治疗胃酸过多
B 图5中b点的溶液中,溶质只有氯化钠
C 等体积、含有碳元素质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中,碳酸钠溶液的碱性较强
D 碳酸氢钠溶液中混有少量碳酸钠,可以加入稀盐酸将碳酸钠除去
【题目】某学习小组对碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸的反应进行了探究。
(1)分别在盛有少量碳酸钠(俗称________)、碳酸氢钠固体的试管中加入足量稀盐酸,观察到都剧烈反应且产生大量气泡。碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式为_______。
(提出问题)
碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的快慢是否相同?
(设计与实验)
(2)甲设计的实验如图1所示,实验时,两注射器中的稀盐酸应________(填操作),观察到图2所示现象。于是他得出碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较快的结论。
(3)乙对甲的实验提出了质疑:
①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈,通过观察很难判断产生气体的快慢;
②当稀盐酸足量时,相同质量的固体,___________与稀盐酸反应生成的二氧化碳更多;他认为,应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠分别与稀盐酸反应。
(4)小组同学在老师指导下设计了图3所示的实验。
分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液,以及相同体积、相同浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时,广口瓶内压强随时间变化如图4所示。
(实验结论)
(5)分析图4所示的实验数据可得到的结论是:相同条件下,_________和稀盐酸反应产生二氧化碳较快,理由是__________。
(反思与应用)
(6)小组同学查阅资料分析实验现象和图4数据,得出碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳较慢的原因是:碳酸钠先与稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,反应生成的碳酸氢钠再与稀盐酸反应。
(7)通过以上探究与分析,小组同学设计了只用试管和胶头滴管鉴別碳酸钠溶液和稀盐酸的实验。
操作 | 现象与结论 |
未知溶液分別编号为a、b,取适量a于试管中,用胶头滴管逐滴滴入b并振荡 | ①若刚开始无明显现象,后随着b不断滴入产生较多气泡,则b是________; ②若立即产生大量气泡,则b是_______。 |