Question

【題目】學校在進行消防演練過程中，老師帶領學生使用干粉滅火器進行模擬滅火演練。化學興趣小組收集滅火后殘留的白色固體，探究其成分。（不考慮雜質的影響）

[查閱資料]

①2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

②干粉滅火器的主要成分是NaHCO3；

③碳酸氫鈉與氯化鈣不發生反應。

請寫出干粉滅火器的滅火原理：_____。

[提出猜想]猜想一：固體成分為Na2CO3； 猜想二：固體成分為NaHCO3；猜想三：固體成分為_____。

[實驗驗證]

步驟	現象	結論
小明同學取少量白色固體于試管中，加水溶解，再滴入無色酚酞溶液	無色酚酞溶液變紅	猜想一成立

[提出質疑]小紅認為小明得出的結論不準確。小紅知道NaHCO3在醫療上是治療胃酸過多癥的一種藥劑，推測NaHCO3的水溶液可能顯_____性，并通過實驗得到了驗證。

小明和小紅繼續實驗探究：

步驟	現象	結論
1．取少量白色固體加熱，將生成的氣體通入澄清石灰水中。	澄清石灰水變渾濁	固體中含有NaHCO3，寫出石灰水變渾濁的化學方程式：_____。
2．另取少量的有色固體加水溶解，向所得溶液中滴入氯化鈣溶液。	_____	固體中含有Na2CO3，寫出發生反應的化學方程式：_____。

[得出結論]猜想三成立。

實驗裝置	步驟	現象	結論
	m的數值為_____g；將注射器內等質量分數的足量稀鹽酸同時加入試管中，關閉彈簧夾，觀察現象。	甲、乙、丙的三支試管中均有氣泡產生，U型管右側液面均升高，待反應結束后液面由高到低的順序為_____。	猜想三成立

[反思交流]師生通過交又設計了另一種實驗方案。

[拓展延伸]掌握和運用定性和定量分析的方法有利于我們認識化學反應過程，更有助于解決生活、生產實踐中的問題。

Answer 1

【答案】碳酸氫鈉受熱分解得到二氧化碳，因而隔離了空氣而滅火 NaHCO3和Na2CO3 堿 Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O 有白色沉淀生成 Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl 0.5 乙＞丙＞甲

【解析】

[查閱資料]根據干粉滅火器的主要成分是NaHCO3和2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，知道干粉滅火器的滅火原理碳酸氫鈉受熱分解得到二氧化碳，因而隔離了空氣而滅火；故填：碳酸氫鈉受熱分解得到二氧化碳，因而隔離了空氣而滅火；

[提出猜想]干粉滅火器的主要成分是NaHCO3和2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，滅火后殘留的白色固體分為三種可能：NaHCO3全部反應、NaHCO3部分反應、NaHCO3沒有反應，所以猜想三固體成分為NaHCO3和Na2CO3；故填：NaHCO3和Na2CO3；

[提出質疑]NaHCO3在醫療上是治療胃酸過多癥的一種藥劑，推測NaHCO3的水溶液可能顯堿性；故填：堿；

取少量白色固體加熱，將生成的氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，是碳酸氫鈉在加熱條件下反應生成了二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，反應方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；另取少量的色固體加水溶解，向所得溶液中滴入氯化鈣溶液，而碳酸氫鈉與氯化鈣不發生反，如果固體中含有Na2CO3，則碳酸鈉和氯化鈣溶液反應生成白色沉淀，反應方程式為Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl；故填：

步驟	現象	結論
1．取少量白色固體加熱，將生成的氣體通入澄清石灰水中。	澄清石灰水變渾濁	固體中含有NaHCO3，寫出石灰水變渾濁的化學方程式：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O．
2．另取少量的有色固體加水溶解，向所得溶液中滴入氯化鈣溶液。	有白色沉淀生成	固體中含有Na2CO3，寫出發生反應的化學方程式：Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl．

根據控制變量法，本實驗中不變量之一是物質的質量，得出m的值為0.5g；將注射器內等質量分數的足量稀鹽酸同時加入試管中，根據反應方程式

NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑、Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，相同質量的碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物分別與稀鹽酸反應，生成二氧化碳的質量是碳酸氫鈉反應生成最多，其次是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，最后是碳酸氫鈉。所以關閉彈簧夾，甲、乙、丙的三支試管中均有氣泡產生，U型管右側液面均升高，待反應結束后液面由高到低的順序為乙＞丙＞甲；故填：0.5；乙＞丙＞甲。