题目内容

20．研究性学习小组对碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行探究，请你参与实验．
某兴趣小组对食用纯碱和食用小苏打两种粉末进行以下探究．
【查阅资料】
名称食用纯碱食用小苏打
主要成分Na2CO3NaHCO3
酸碱性水溶液呈碱性水溶液呈碱性
热稳定性受热不分解270℃时完全分解为碳酸钠、二氧化碳、水
[实验探究]
实验一：探究两者水溶液酸碱性的差异
小明分别向等浓度的两种溶液中滴入酚酞试液，发现两者都变红色，但食用纯碱溶液中颜色更深，由此推测可能食用纯碱溶液碱性更强．小欢认为要比较两种溶液的碱性强弱，可直接用pH试纸进行测定．
实验二：比较两种物质的热稳定性
设计如图（1）装置：小试管套装在带有支管的大试管中，整套装置气密性好，其他装置略去．
（1）为确保安全，实验结束时，在撤离酒精灯前必须完成的操作是把A、B试管中的导管移出液面．
（2）现象与结论：装有碳酸氢钠的试管口生成较多的无色小液滴，同时烧杯乙中有大量的气泡产生，澄清石灰水变浑浊；烧杯甲中也有气泡产生，澄清石灰水没有明显变化；实验结束后，经检验大、小两试管内的物质均是碳酸钠．结合以上实验，可得出结论：①碳酸氢钠受热生成的物质是碳酸钠、水和二氧化碳．②在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定．
实验三：比较与盐酸反应生成相同体积二氧化碳气体的快慢
取碳酸氢钠4.2g放入如图Ⅰ装置的锥形瓶中，取碳酸钠5.3g放入另一相同装置的锥形瓶中，分别加入相同质量、相同浓度的盐酸（足量）．相同的条件下，通过图Ⅱ装置测量出生成气体的体积，得到时间-体积关系曲线如图Ⅲ所示．

（4）已知二氧化碳不溶于该油层，图Ⅱ装置中油层的作用是防止部分的二氧化碳溶于水，造成实验误差．
（5）数据与分析：根据图Ⅲ曲线，可得出有关“比较与盐酸反应生成相同体积二氧化碳气体的快慢”的结论是在相同的条件下生成相同体积的二氧化碳，碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应快．
（6）反思与讨论：实验中“取碳酸氢钠4.2g、碳酸钠5.3g”的目的是生成相同体积的二氧化碳．

分析 依据表中关于碳酸钠和碳酸氢钠的酸碱性分析解答；
（1）根据实验操作的步骤和注意事项分析判断；
（2）根据反应现象和质量守恒定律判断；
（3）根据反应条件的不同分析；
（4）根据二氧化碳易溶于水分析；
（5）根据图象数据分析判断；
（6）根据生成相同体积的体积判断；

解答 解：
从表中可以看出食用纯碱和食用小苏打的水溶液均显碱性，遇酚酞均能使酚酞变红，且碱性越强颜色越红，测定溶液酸碱性强弱程度可采用pH试纸完成；
（1）由装置图知，为防止水倒流进试管，把试管炸裂，所以应先把A、B试管中的导管移出液面，再熄灭酒精灯，故答案为：把A、B试管中的导管移出液面
（2）①根据反应现象和质量守恒定律知，碳酸氢钠受热生成的物质是碳酸钠、水和二氧化碳，故答案为：水，二氧化碳
（3）因为碳酸钠受热的温度更高却没有分解，说明受热条件下碳酸钠比碳酸氢钠稳定，故答案为：能，碳酸钠受热的温度更高却没有分解，说明受热条件下碳酸钠比碳酸氢钠稳定．
（4）因为二氧化碳易溶于水，为了不影响实验结果，在水上面加上油层就是防止二氧化碳溶于水，故答案为：防止部分的二氧化碳溶于水，造成实验误差．
（5）分析图象知，在相同的条件下生成相同体积的二氧化碳，碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应用的时间少，即碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应快，故答案为：在相同的条件下生成相同体积的二氧化碳，碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应快；
（6）由质量守恒定律知，取碳酸氢钠4.2g、碳酸钠5.3g与足量的盐酸反应能生成相同体积的二氧化碳，故答案为：生成相同体积的二氧化碳．
答案：红、食用纯碱、pH试纸；
（1）把A、B试管中的导管移出液面；
（2）水，二氧化碳；
（4）防止部分的二氧化碳溶于水，造成实验误差；
（5）在相同的条件下生成相同体积的二氧化碳，碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应快；
（6）生成相同体积的二氧化碳．

点评 本题通过实验图象和实验数据探究了物质变化的规律，要求我们静下心认真分析，通过现象分析判断是解答本题的关键．

练习册系列答案
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10．某学生设计用高锰酸钾为原料制取氧气的实验装置（如图），回答下列问题
（1）写出图中仪器的名称：
a酒精灯； b试管；c铁架台；
（2）写出图中存在的3处错误．
①试管口向上倾斜
②试管口没有塞一团棉花
③导管伸入试管太长
（3）制取氧气前，必须先检查装置气密性；收集氧气可以用向上排空气法和排水法
（4）验证氧气的方法是：将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，则证明是氧气．
11．元素周期表是化学学习和研究的重要工具．图是元素周期表的一部分．

（1）写出16号元素的名称硫；
（2）6～11号元素中属于金属的有Na（填元素符号）；
（3）表中不同种元素最本质的区别是A （填序号）：
A．质子数不同  B．中子数不同  C．相对原子质量不同
（4）1号、8号两种元素组成的化合物，其相对分子质量为18或34．
（5）选择上表中的适当元素，组成符合下列要求的物质，将化学式填在空格中．
①氧化物H2O ②空气中含量最多的物质N2 ③常用做干燥剂的一种酸浓H2SO4．
8．甲、乙、丙、丁四种物质混合后，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，下列判断正确的是（　　）
甲乙丙丁
反应前质量/g701689.5
反应后质量/g388489.5
A．甲可能是单质，丙一定是化合物B．乙、丙变化的质量比是1：6
C．该反应可能是分解反应D．丁一定是这个反应的催化剂
15．如图是实验室常用的仪器，请用图中仪器的名称按要求填空：

（1）用于吸取和滴加少量液体的是胶头滴管
（2）常用于给物质加热的仪器是酒精灯．
5．请根据如图所示的实验室中实验装置图填空．

（1）完成图中标有数字的仪器的名称：①酒精灯②分液漏斗 ③集气瓶．
（2）组装好B装置后，先向分液漏斗中加入水，然后将导管一端通入水中，并打开分液漏斗的活塞，观察导管口是否有连续的气泡冒出，该操作的目的是检查装置气密性．
（3）用高锰酸钾制备氧气的发生装置应选A，写出反应化学方程式：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．①可用图D所示的方法收集氧气，主要是因为氧气不易溶于水．
②应将收集满氧气的氧气瓶正放在桌面上．
③用图9所示装置收集氧气，氧气应从a（填“a”或“b”）端导入．
（4）在实验室中，制取并收集二氧化碳选用装置为B和C（填字母编号），反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
（5）要鉴别氧气和二氧化碳，可选择ABC．
A．紫色石蕊溶液   B．澄清石灰水   C．燃着的木条．
12．下列物质久置于空气中会发生变化，其变化原因与空气成分无直接关系的是（　　）
A．铝箔B．浓氨水C．澄清石灰水D．铁钉
9．下列实验操作中错误的是（　　）
A．
验满氧气		B．
倾倒液体
C．
滴管用后不洗涤直接插回原瓶		D．
闻气体气味
10．利用下列仪器进行气体的制取和性质实验．请完成下列问题：

（1）写出下列仪器名称：A锥形瓶；   D长颈漏斗；
（2）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选择的仪器是BCGHI（填编号）；实验室用高锰酸钾制取制取氧气的化学反应方程式是2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（3）实验室用盐酸和大理石制取并收集二氧化碳气体，可选择的仪器组合之一是ACDE（填编号），检验二氧化碳气体收集满的方法是将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；
（4）为变废为宝、节约能源、促进农村环境卫生，我省近年在农村大力推广沼气池建设项目．沼气的主要成份是甲烷（CH4），甲烷是没有颜色、没有气味的气体，比空气轻，是极难溶于水的可燃性气体．实验室常用无水醋酸钠和碱石灰固体混合加热来制取甲烷，如果用上述方法制取甲烷，应选择的反应发生装置是BGI，收集装置是CH．

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