题目内容

13．实验活动开放日，同学们带着对Na2CO3、NaHCO3两种盐的性质的探究课题进入实验室：
【实验一】
实验装置实验现象实验结论
实验Ⅰ、Ⅱ中均观察到：白色固体逐渐减少，有气泡产生；澄清石灰水变浑浊Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸反应产生CO2；NaHCO3与盐酸反应的化学方程式是NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
在实验过程中同学们用手触摸试管，发现盛Na2CO3的试管变热，盛NaHCO3的试管变冷．
【提出问题】两个实验过程中，温度变化的原因是什么？
【猜想与假设】甲同学认为：Na2CO3和盐酸反应为放热反应，而NaHCO3和盐酸反应为吸热反应．乙同学认为甲的猜想有不足之处．
【设计实验】乙同学实验步骤如下：
①分别向盛有0.5g Na2CO3固体、0.5g NaHCO3固体的烧杯中加入10mL水（20℃），搅拌，测量温度t1；
②静置一段时间后，测量温度t2；
③分别加入10mL 密度为1.1g/mL 20%的盐酸（20℃），搅拌，测量温度t3．
【实验记录】多次实验后取平均值记录如表：
t1/℃t2/℃t3/℃
Na2CO323.320.023.7
NaHCO318.520.020.8
【分析与结论】
（1）通过步骤①可得出甲同学猜想的不足之处是没有考虑固体溶解时的温度变化；
（2）通过步骤②和③得到的结论是：Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应．
【反思与评价】
老师指出乙的设计仍存在不足，并补充做如下实验：向盛有10mL水（20℃）的烧杯中加入10mL密度为1.1g/mL20%的盐酸（20℃），搅拌，测得温度为22.2℃．
结合此次探究活动，你认为下列说法不正确的是B（填序号）；
A．盐酸的稀释过程是放热过程
B．NaHCO3与盐酸的反应是放热反应
C．实验Ⅰ和Ⅱ中的能量变化与化学反应、物质的溶解和稀释有关
【实验二】
同学们实验中无意将NaOH溶液与NaHCO3溶液混合，发现溶液中无明显现象，遂产生疑问：两种物质是否发生了化学反应？在老师的帮助下，他们通过以下探究过程证明NaHCO3溶液与NaOH溶液发生了反应．
（1）实验准备
①查阅资料：NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O
②取一定溶质质量分数的NaHCO3、NaOH和Na2CO3三种溶液进行如下实验，为设计实验方案提供参考．
NaHCO3溶液NaOH溶液Na2CO3溶液
加入澄清石灰水溶液变浑浊无明显变化现象Ⅰ
加入CaCl2溶液无明显变化溶液变浑浊溶液变浑浊
加热溶液至沸腾，将气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊澄清石灰水无明显变化澄清石灰水无明显变化
表中的现象Ⅰ对应反应的化学方程式为Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH．
（2）实验过程
【实验1】证明NaOH与NaHCO3反应生成了Na2CO3

同学们选用上表实验中的药品，设计了如图所示实验，先在NaHCO3溶液中加入A溶液，无明显现象；再滴入一定量的NaOH溶液，溶液变浑浊，则A溶液是CaCl2．
有同学提出这个实验还不足以证明有Na2CO3生成，其理由是CaCl2和NaOH反应生成Ca（OH）2，氢氧化钙是微溶物，在溶液中也产生沉淀．若要证明有Na2CO3生成，需要继续进行的实验操作是取少量反应后的滤渣加入足量的稀盐酸，若产生无色气体证明有Na2CO3生成，反之则没有．（写出实验操作、现象、结论）．
【实验2】证明NaOH与NaHCO3反应后NaHCO3不存在
同学们参考上表中的实验，设计了一个实验，虽然没有观察到明显的实验现象，但可以证明反应发生了，该实验方案是取少量反应后的溶液加热至沸腾，将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明有NaHCO3存在，反之则没有（写出实验操作、现象、结论）．
（3）实验反思
通过实验1和实验2对比，对于没有明显现象的化学反应，可从两个不同的角度证明反应的发生，这两个角度分别是一是可以通过检验反应物证明反应发生；二是可以通过检验产物证明反应发生．

分析 【实验一】
根据已有的知识进行分析，碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐酸反应产生气体；甲同学使用的是固体进行实验，没有考虑固体溶于水时的温度变化；乙同学进行实验时没有考虑盐酸稀释过程中的温度变化，据此解答．
【实验二】
（1）②根据稀盐酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体及氢氧化钙和碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙进行解答；
（2）【实验1】观察图表，根据碳酸氢钠和氯化钙反应无明显现象和氯化钙与氢氧化钠反应生成不溶物进行解答；
【实验2】根据碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体进行解答．
（3）根据一是可以通过检验反应物证明反应发生；二是可以通过检验产物证明反应发生进行分析解答．

解答 解：碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐酸反应产生气体，故会观察到有气泡产生，碳酸氢钠能与盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳，故填：

实验装置实验现象实验结论

实验Ⅰ、Ⅱ中均观察到：白色固体逐渐减少，有气泡冒出；澄清石灰水变浑浊Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸反应产生CO2；NaHCO3与盐酸反应的化学方程式是 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
【分析与结论】（1）甲同学使用的是固体进行实验，没有考虑固体溶于水时的温度变化；通过步骤①可以看出，碳酸钠固体溶于水温度升高，放出热量，而碳酸氢钠溶于水温度减低，吸收热量，
【反思与评价】（1）向盛有10mL水（20℃）的烧杯中加入10mL密度约为1.1g/mL 20%的盐酸（20℃），搅拌，测量温度为22.2℃，目的是探究盐酸稀释过程中温度是否变化；
（2）A、盐酸中加水稀释，温度升高，说明盐酸稀释过程中放出热量，正确；
B、盐酸和碳酸氢钠反应中温度升高可能是盐酸稀释放出的热量，错误；
C、实验Ⅰ和Ⅱ中的能量变化与化学反应、物质的溶解和稀释有关，正确；故填：B．
【实验二】
（1）氢氧化钙和碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙，反应的方程式为：Ca（OH）2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓；
（2）【实验1】由表知，碳酸氢钠和氯化钙反应无明显现象，加入氢氧化钠，碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠与氯化钙反应生成沉淀；又由表知，氯化钙与氢氧化钠反应生成氢氧化钙，氢氧化钙是微溶物，在溶液中也产生沉淀；为证明溶液中有生成的碳酸钠，可以加入适量的稀盐酸，如有气泡产生，则有，否则无；故答案为：CaCl2；CaCl2 和NaOH反应生成Ca（OH）2，氢氧化钙是微溶物，在溶液中也产生沉淀；取少量反应后滤渣加入足量的稀盐酸，若产生无色气体证明有Na2CO3生成，反之则没有；
【实验2】因为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以把反应后的溶液加热，用澄清的石灰水检验有没有二氧化碳即可，故答案为：取少量反应后的溶液加热至沸腾，将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明有：NaHCO3存在，反之则没有．
（3）实验反思：通过实验1和实验2说明，对于没有明显现象的化学反应，可以从两个不同的角度证明反应的发生，这两个角度是一是可以通过检验反应物证明反应发生，二是可以通过检验产物证明反应发生．
答案：
【实验一】
实验装置实验现象实验结论
有气泡产生； NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑．
【分析与结论】（1）没有考虑固体溶解时的温度变化．
【反思与评价】B．【实验二】Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH．
（2）【实验1】CaCl2；CaCl2和NaOH反应生成Ca（OH）2，氢氧化钙是微溶物（表中给出）．取少量反应后的滤渣加入足量的稀盐酸，若产生无色气体证明有Na2CO3生成，反之则没有．
【实验2】取少量反应后的溶液加热至沸腾，将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明有NaHCO3存在，反之则没有．
（3）一是可以通过检验反应物证明反应发生；二是可以通过检验产物证明反应发生．

点评 本题考查的是常见的物质的性质比较实验，完成此题，可以依据已有的物质的性质以及题干提供的信息进行．本题属于信息题的考查，能够考查学生结合图表分析问题解决问题的综合能力，解题的关键是依据题目信息结合相关的知识加以分析．

练习册系列答案
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3．为除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂及操作方法均正确的是（　　）
选项物质（括号内为杂质）试剂操作方法
AHCl（CO2）适量NaOH溶液洗气
BNaCl（NaOH）过量稀盐酸蒸发结晶
CCO2（CO）足量O2点燃
DCaO固体（CaCO3）足量的水过滤
A．AB．BC．CD．D
4．写出符合下列要求的化学式或元素符号：
（1）最简单的有机物CH4；
（2）庄稼出现了倒伏现象，是缺K元素；
（3）用于治疗胃酸过多的盐NaHCO3；
（4）用来充填普通灯泡的气体单质N2．
1．家用燃气主要有天然气、管道煤气和罐装液化石油气（主要成分是C3H8 C4H10）等，为了防止燃烧泄漏造成危险，可以在厨房中安装漏气报警器．
（1）写出天然气（主要成分为甲烷）在空气燃烧的化学方程式CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O；
（2）如果某家庭用的是罐装液化石油气，报警器的位置应安装在接近地板的墙面上，原因是罐装液化石油气的密度比空气大；
（3）燃气燃烧不充分时火焰就会显黄色或有黑烟，这时可调大燃气灶空气（填“空气”或“燃气”）进入量，或调小另一种气体的进入量．
8．我们每天要接触一些化学反应，都在使用大量的化学物质，化学就在你我身边．
（1）下列食物中，能提供丰富蛋白质的是A（填字母序号）．

（2）下列物品中，所使用的主要材料属于合成材料的是B（填字母序号）．

（3）我们常用洗涤剂清洗餐具上的油污，这是因为洗涤剂具有乳化功能．
（4）为解决日益加剧的温室效应问题，科学家研究建立如下图所示的CO2新循环体系：根据上述关系图，下列说法正确的是①②④（填序号）．

①化学变化中元素种类不变               ②光能或电能可以转化为化学能
③无机物和有机物不可以相互转化          ④二氧化碳也是一种重要的资源．
18．A～H是初中化学常见的物质，其中A为白色固体，E为黑色固体（一种金属氧化物），H为蓝色沉淀，这些物质的相互转化关系如图所示，其中部分生成物和反应条件已省略．

（1）写出下列物质的化学式：ACaCO3，HCu（OH）2．
（2）化学反应常伴有能量变化，物质B与水反应时会放出（“吸收”或“放出”）热量．
（3）写出D→F的化学方程式：Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH．该反应属于复分解反应类型．
（4）写出E→C的化学方程式：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2．
5．金属元素钼（Mo）通常用作合金及不锈钢的添加剂．如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图．

（1）步骤①中，灼烧钼矿通常会将矿石粉碎成小颗粒，其目的是增大与氧气的接触面积，使反应更充分，提高钼矿利用率．
（2）如果在实验室模拟步骤②，需要使用的主要玻璃仪器有ABC（填字母序号）．
A．烧杯      B．玻璃棒      C．漏斗     D．酒精灯
（3）写出步骤⑤的化学方程式：MoO3+3H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Mo+3H2O．
2．能用于制备CO2，且符合启普发生器工作原理的发生装置是（省略了夹持仪器）（　　）
A．B．C．D．
3．根据下列装置图，回答有关问题：

（1）写出装置中标号仪器的名称：①铁架台；②集气瓶；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+2O2↑，所选用的发生装置是A（填字母序号，下同）；
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，其中二氧化锰起催化作用，发生装置B中长颈漏斗下端伸入液面以下原因防止气体从长颈漏斗溢出，要得到纯净的氧气所选用的收集装置是E；
（4）干燥氧气时，氧气从F装置a端进入．

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