题目内容

为什么碳酸氢钠、碳酸钠分别与同浓度、同种酸作用时前者反应速度快？

 

答案：
解析：

NaHCO3与酸反应时，HCO只需直接结合一个H+，便可生成H2CO3，并进一步分解为CO2和H2O：HCO+ H+==== H2CO3====CO2↑+H2O；Na2CO3与酸反应中，CO需先结合一个H+生成HCO，然后HCO再结合一个H+，才能生成H2CO3并进一步分解为H2O和CO2：CO+ H+====HCO；HCO+H+==== H2CO3，H2CO3====CO2↑+H2O

显而易见，由于NaHCO3与酸的反应是一步反应，而Na2CO3与酸的反应是二步反应，所以前者速度较快。

 


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某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置先进行了有关实验：

（1）B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请在图上把导管补充完整．
（2）实验中他们取6.4g 铜片和12mL 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余．
①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：
Cu+2H2SO4（浓）
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4（浓）
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
；
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是
随着反应进行，硫酸被消耗，产物有水生成，所以浓硫酸变成稀硫酸，反应会停止
随着反应进行，硫酸被消耗，产物有水生成，所以浓硫酸变成稀硫酸，反应会停止
；
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是：
AD
AD
（填写编号）．
A．铁粉     B．氯化钡溶液      C．银粉      D．碳酸氢钠溶液
（3）为定量测定余酸的物质的量浓度，甲学生进行了如下设计学生设计的方案是：在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL，取20mL与锥形瓶中，滴入2～3滴甲基橙指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定（已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5），通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度．假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变，你认为他设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度
不能
不能
（填“能”或“不能”），其理由是
虽然甲基橙变色范围：pH为3.1～4.4，氢氧化铜开始沉淀时的pH为5，在指示剂变色范围之外，即中和酸时，铜离子不会消耗OH-，但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时，铜离子溶液呈蓝色，对观察指示终点颜色有干扰
虽然甲基橙变色范围：pH为3.1～4.4，氢氧化铜开始沉淀时的pH为5，在指示剂变色范围之外，即中和酸时，铜离子不会消耗OH-，但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时，铜离子溶液呈蓝色，对观察指示终点颜色有干扰
．
（4）现已确认，SO2和NOx的排放是造成酸沉降的两大罪魁祸首．汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CH、以及N2、CO2、NO、CO等．有人设计利用反应2NO+2CON2+2CO2 将有害的污染物转化为可参与大气循环的N2和CO2．
在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
时间/h 0 1 2 3 4 5
c（NO）/mol?L-1 1.00×10-3 4.5×10-4 2.5×10-4 1.5×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c（CO）/mol?L-1 3.6×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H
＜
＜
 0（“＞”、“＜”、“=”）．前2h内的平均反应速率v（N2）=
1.875×10-4mol?L-1?h-1
1.875×10-4mol?L-1?h-1
，在该温度下，反应的平衡常数K=
5000
5000
．据此你认为将该反应从理论转化为现实的最重要的研究方向是
寻找高效的催化剂
寻找高效的催化剂
．

为什么碳酸氢钠、碳酸钠分别与同浓度、同种酸作用时前者反应速度快？

 

硅酸钠是硅酸盐的代表物，教材中设计实验探究了硅酸钠与酸的反应和硅酸钠的防火性．在教材实验的基础上，我们适当拓展，整合实验验证硅酸钠的性质．

[实验目的]探究硅酸钠的性质

[实验原理]硅酸钠可以与酸反应

[实验仪器]试管、胶头滴管、分液漏斗、导管、洗气瓶、烧杯、滤纸、激光笔、玻璃片、表面器皿等

[选用药品]饱和硅酸钠溶液、1 mol/L盐酸、石灰石、饱和碳酸氢钠溶液、酚酞溶液、蒸馏水、氯化钙溶液、饱和碳酸钠溶液等

[实验步骤](1)按下图所示安装实验装置．

(2)检验装置气密性：在B、C、D中装入适量蒸馏水，浸没导管口，关闭分液漏斗的活塞，用酒精灯微热烧瓶，若观察到B、C、D的导管口都产生气泡，停止微热，D烧杯中的导管形成一段水柱，表明装置的气密性良好．

(3)装入药品进行实验．观察现象并填写下表：

酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3．

(4)在另一只烧杯E中装入饱和硅酸钠溶液，与D烧杯做对照实验：在暗处，用激光笔照射D、E烧杯里的液体，观察现象．

现象及结论：可以观察到D烧杯的液体发生了丁达尔现象，说明生成的硅酸在水中形成的是胶体．

(5)取甲、乙两支试管，分别装入相同体积的饱和硅酸钠溶液，甲中加入几滴盐酸、乙中加入几滴氯化钙溶液，观察现象．然后分别加入足量的氢氧化钠溶液，再观察现象．

现象及结论：甲中出现白色沉淀，后白色沉淀溶解；乙中也出现白色沉淀，但沉淀不溶解．有关的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl2NaCl＋H2SiO3(胶体)＋2NaCl，H2SiO3＋2NaOHNa2SiO3＋2H2O，Na2SiO3＋CaCl2CaSiO3↓＋2NaCl．

(6)取两块玻璃片，在一块玻璃片上滴几滴饱和硅酸钠溶液，将另一块玻璃片盖在上面，片刻后，移动玻璃片，观察现象．

现象：两块玻璃片粘在一起，不能移动．

(7)取三张分别被蒸馏水、饱和硅酸钠溶液、饱和碳酸钠溶液充分浸泡过的滤纸(分别记为A、B、C)，取出稍沥干(不再滴液)后同时分别放在酒精灯火焰上点燃，观察现象．

[实验结论]根据上述实验说明硅酸钠可以溶于水，它的水溶液呈碱性且具有粘合性、防火性；硅酸钠与碳酸、盐酸等酸反应会生成硅酸，硅酸是弱酸，难溶于水，在水中可以形成胶体．硅酸钙难溶于水．

[问题与讨论](1)如果拆掉上述实验装置B，能否证明碳酸的酸性比硅酸的强？

(2)硅酸钠溶液为什么俗称“泡花碱”？

(3)设计一个简单的实验探究硅酸钠、碳酸钠溶液的碱性强弱．简述实验步骤、现象、结论．

资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。

（1）提出假设

实验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。

该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：

猜测1：白色不溶物可能为                 。

猜测2：白色不溶物可能为MgCO3。

猜测3：白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。

（2）设计定性实验确定产物并验证猜测：

实验序号

实验

实验现象

结论

实验Ⅱ

将实验I中收集到的气体点燃

能安静燃烧、产生淡蓝色火焰

气体成分为

_  _         

实验Ⅲ

取实验I中的白色不溶物，洗涤，

加入足量‚              

 

ƒ                

白色不溶物可能含有MgCO3

实验Ⅳ

取实验I中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液

产生白色沉淀

溶液中存在

④         离子

 

（3）为进一步确定实验I的产物，设计定量实验方案，如图所示：

称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重8.8 g，试确定白色不溶物的化学式                     。

（4）用必要的语言文字叙述并结合方程式说明为什么碳酸氢钠溶液能和镁反应生成氢气？

 

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