Question

【題目】某化學(xué)興趣小組獲得兩包制作“跳跳糖”的添加劑。一包是檸檬水晶體，另一包是標(biāo)注為鈉鹽的白色粉末。將少量檸檬酸和這種白色粉末溶于水，混合后產(chǎn)生了使澄清石灰水變渾濁的氣體。為確定白色粉末的化學(xué)成分進(jìn)行了以下探究：

（提出猜想）猜想1：碳酸鈉；猜想2：碳酸氫鈉；猜想3：碳酸鈉和碳酸氫鈉

（查閱資料）①碳酸鈉溶液，碳酸氫鈉溶液均呈堿性；

②碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，水和二氧化碳；碳酸鈉受熱不分解。

（實驗探究）小亮，小剛分別對有關(guān)猜想設(shè)計方案并進(jìn)行實驗：

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
小亮	將白色粉末溶于水后pH試紙測定其酸堿度。	pH__________（填“＞”或“＜”或“＝”）7。	溶液呈堿性，猜想1成立。
小剛	用右圖所示的裝置進(jìn)行實驗。	試管A中有水珠產(chǎn)生，試管B中液體變渾濁。	猜想2成立，試管B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

（實驗質(zhì)疑）

（1）小紅認(rèn)為小亮的實驗結(jié)論不正確，理由是__________。（用文字?jǐn)⑹觯?/span>

（2）小明認(rèn)為小剛的實驗并不能得出猜想2成立，理由是__________。（用文字?jǐn)⑹觯?/span>

（實驗探究2）

為了進(jìn)一步確定白色粉末的化學(xué)成分，小威稱取10g白色粉末與足量稀鹽酸反應(yīng)，充分反應(yīng)后生成二氧化碳質(zhì)量為mg。通過計算并分析實驗數(shù)據(jù)確定猜想3成立，則m的取值范圍為__________（計算結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示）。

（結(jié)論分析）

探究后他們查到該白色粉末的成分為碳酸氫鈉。那么你認(rèn)為白色粉末中的碳酸鈉是如何產(chǎn)生的？寫出產(chǎn)生碳酸鈉的化學(xué)方程式__________。

Answer 1

【答案】＞Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O碳酸氫鈉溶液也呈堿性或碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液均呈堿性。（上述任寫一條都給分）不能排除白色粉末中含有碳酸鈉或不能知道白色粉末中是否含有碳酸鈉或白色粉末中可能含有碳酸鈉或白色粉末是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物時，加熱也會出現(xiàn)上述實驗現(xiàn)象。（上述任寫一條都給分）或2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

【解析】

實驗探究：

（1）堿性溶液pH值大于7，故填＞；

（2）碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，水和二氧化碳，試管B中液體變渾濁是因為生成的二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和水，化學(xué)方程式為Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

實驗質(zhì)疑：

（1）碳酸鈉溶液，碳酸氫鈉溶液均呈堿性，故無法通過溶液酸堿度進(jìn)行鑒別；

（2）小剛的實驗只能說明粉末中含有碳酸氫鈉，不能驗證碳酸鈉是否存在。固體粉末也有可能為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物。

實驗探究2：

（1）假設(shè)10g固體全部為碳酸鈉，反應(yīng)化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，則生成二氧化碳的質(zhì)量為g，假設(shè)10g固體全部為碳酸氫鈉，反應(yīng)化學(xué)方程式為NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑,則生成二氧化碳的質(zhì)量為g，故若猜想3成立，則生成的二氧化碳的質(zhì)量必在兩者之間，m的范圍為，化簡后，。

結(jié)論

碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，水和二氧化碳，故碳酸鈉是分解后產(chǎn)生的，化學(xué)方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。