Question

12．小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料．

（1）小明阅读资料发现：“汽泡爽”原料中的柠檬酸和小苏打（NaHCO₃）粉末混合后加水，可以发生以下反应，请填写柠檬酸的化学式．
3NaHCO₃+C₆H₈O₇═C₆H₅O₇Na₃+3H₂O+3CO₂↑
（2）小明想探究加水温度对产生气体量的影响，小明设计了如下实验方案．

实验序号	加入水的体积	加入水的温度	收集到的气体的体积
1	200mL	15℃	a（待记录）
2	200mL	50℃	b（待记录）

在老师的帮助下，小明采用相同的两套实验装置（如图）分别完成上述实验，在A中加入水，再加入一袋“汽泡爽”，迅速塞紧胶塞．量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体，冷却至室温后读取数据．B中油层的作用是防止二氧化碳溶解在B装置的水中．
（3）通过实验，小明测得：a=64mL，b=132mL，由此获得结论：“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系．但是老师看到小明的实验报告后却指出：两套装置中，“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等，与温度关系不大，其本质原因是依据化学方程式，一包“汽泡爽”产生气体的量与反应物（柠檬酸和小苏打）的量有关，与温度无关．
（4）通过反思，为了证明老师的观点，小明继续利用（3）中已反应完的两套装置，又做了一步实验，发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近，他的实验操作是不断摇动两套装置中的锥形瓶A，继续收集气体并测量体积．

Answer 1

分析 【实验一】
（1）运用质量守恒定律反应前后原子的种类、数量和质量均不改变解答；（2）运用二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊的性质解答．
【实验二】
（1）运用做对比实验时控制一个量不变进行比较解答；（2）运用二氧化碳能溶于水的性质解答；（3）运用质量守恒定律和反应的化学方程式3NaHCO₃+C₆H₈O₇═C₆H₅O₇Na₃+3H₂O+3CO₂解答；（4）运用常用实验室制取气体的基本操作解答．

解答 解：（1）根据反应的方程式可以看出，反应前含有3个Na原子，3个H原子，3个C原子，9个O原子，反应后含有9个C原子，11个H原子，16个O原子，3个Na原子，故空格中的物质含有6个C原子，8个H原子，7个O原子，故其化学式为：C₆H₈O₇；
（2）产生的二氧化碳气体是能溶于水的气体，而油层能使二氧化碳与水不接触，从而防止二氧化碳溶于水，故填：防止二氧化碳溶于水；
（3）根据化学方程式可知生成物的量和反应物的量有关，但和温度无关，故答案为：依据化学方程式，一包“汽泡爽”产生气体的量与反应物（柠檬酸和小苏打）的量有关，与温度无关；
（4）为使A中的气体进入C装置，要不断摇动A，故答案为：不断摇动两套装置中的锥形瓶A，继续收集气体并测量体积．

点评 本题是与二氧化碳性质有关的综合性的实验探究题，既有实验操作的考查又有对化学方程式，还有化学反应前后质量守恒定律的考查；注重知识的考查更有对能力的考查．