Question

小組同學查資料知道泡沫滅火器原理是：AlCl₃+3NaHCO₃═3NaCl+Al（OH）₃↓+3CO₂↑

【提出問題】此反應發(fā)生的原因是否由于AlCl₃呈酸性？
【實驗】測定AlCl₃溶液的酸堿性
（1）用

 

測定溶液的酸堿性．
【提出問題】NH₄Cl溶液呈酸性，它是否也能與NaHCO₃溶液反應？
【實驗】按如圖1進行實驗：觀察到的現(xiàn)象是：濕潤的紅色石蕊試紙變藍，石灰水變渾濁
（2）說明生成的氣體有

 

和

 

（3）C中濃硫酸吸收水蒸氣和

 

（4）A中的反應方程式是

 

．
【實驗反思】
Ⅰ、Na₂CO₃和　NaHCO₃的性質(zhì)區(qū)別
按如圖2進行實驗：
取適量的NaHCO₃　粉末加到a試管中，加熱，觀察到a試管口有水生成，b試管中澄清石灰水變渾濁．持續(xù)加熱直至兩試管均不再發(fā)生變化時，發(fā)現(xiàn)a試管中仍殘留有較多白色固體粉末．
（5）小文猜測白色固體粉末可能是：①NaOH；②Na₂CO₃；③NaCl．小燕認為猜想③一定不正確，理由是

 

，小燕從試管內(nèi)取少量白色固體溶于水，滴加酚酞，溶液變紅，她判斷該固體為NaOH，小美認為她的實驗設(shè)計不合理，因為

 

．
（6）他們繼續(xù)探究固體成分，設(shè)計了如表實驗：

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
取少量白色固體于試管中，加水溶解，向其中滴加足量   溶液，		剩余的固體有Na2CO3
靜置，繼續(xù)滴加酚酞	不變紅	剩余的固體沒有NaOH

通過實驗證明：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，NaHCO₃熱穩(wěn)定性較Na₂CO₃差．
Ⅱ、泡沫滅火器中應用
按如圖3進行實驗：U型管中分別加入等質(zhì)量碳酸鈉和碳酸氫鈉固體，在兩支注射器中分別吸入同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、同體積的足量稀鹽酸，然后同時迅速將鹽酸分別注入U型管中．
（7）

 

邊U型管乳膠套膨脹更大，等質(zhì)量碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應生成的氣體質(zhì)量比是

 

，由此可知泡沫滅火器中用NaHCO₃，不用Na₂CO₃的原因

 

．
Ⅲ、碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)測定
（8）有一樣品含有碳酸鈉和碳酸氫鈉，為了測定其中碳酸鈉的含量，取樣品10g，加熱到質(zhì)量不再減少，稱得剩余固體質(zhì)量為6.9g，求樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗與除雜方法,溶液的酸堿性測定,鹽的化學性質(zhì),根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)用酸堿指示劑測定溶液的酸堿性進行解答；
（2）根據(jù)氨氣溶于水呈堿性，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍；二氧化碳能使石灰水變渾濁進行解答；
（3）根據(jù)濃硫酸具有吸水性且能和氨氣反應生成硫酸銨進行解答；
（4）根據(jù)氯化銨和碳酸氫鈉溶液反應生成氯化鈉、二氧化碳、氨氣和水進行解答；
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律及化學反應的實質(zhì)進行分析并完成解答即可；
（6）根據(jù)碳酸鈉溶液能和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅進行解答．
（7）根據(jù)產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量進行比較；
（8）根據(jù)質(zhì)量差是產(chǎn)生的二氧化碳和水的知識來進行分析解答．

解答：解：（1）用紫色石蕊試液測定溶液的酸堿性；故填：紫色石蕊試液；
（2）氨氣溶于水呈堿性，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍；二氧化碳能使石灰水變渾濁，所以濕潤的紅色石蕊試紙變藍，石灰水變渾濁，說明生成的氣體有氨氣和二氧化碳；故填：NH₃；CO₂；
（3）濃硫酸具有吸水性且能和氨氣反應生成硫酸銨，所以C中濃硫酸吸收水蒸氣和氨氣；故填：氨氣；
（4）氯化銨和碳酸氫鈉溶液反應生成氯化鈉、二氧化碳、氨氣和水，反應方程式是NaHCO₃+NH₄Cl=NaCl+NH₃↑+CO₂↑+H₂O；故填：NaHCO₃+NH₄Cl=NaCl+NH₃↑+CO₂↑+H₂O；
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律及化學反應的實質(zhì)可以知道反應前后元素的種類不變，反應小蘇打中沒有氯元素，所以反應后剩余的物質(zhì)不可能為氯化鈉，即猜想③不正確；碳酸鈉溶液呈堿性，可以使酚酞變紅，所以不能根據(jù)溶液變紅就判斷該物質(zhì)為氫氧化鈉；故填：小蘇打中不含氯元素；碳酸鈉溶液也可以使酚酞變紅；
（6）碳酸鈉溶液能和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅，所以實驗方案為：

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
取少量白色固體于試管中，加水溶解，向其中滴加足量氯化鈣溶液，	出現(xiàn)白色沉淀	剩余的固體有Na2CO3
靜置，繼續(xù)滴加酚酞	不變紅	剩余的固體沒有NaOH

（7）設(shè)固體的質(zhì)量為106g
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                        44
則碳酸鈉產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為44g
設(shè)碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量為x
NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑
84                               44
106                               x

84

106

=

44

x

  x=

106×44

84

g≈55.5g
可以看出106g碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量大于44g，故右邊U型管乳膠套膨脹更大，等質(zhì)量碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應生成的氣體質(zhì)量比是44g：

106×44

84

g=42：53，故填：右，42：53，等質(zhì)量的碳酸氫鈉產(chǎn)生的是二氧化碳多；
（8）減少的物質(zhì)的質(zhì)量是二氧化碳和是的質(zhì)量和，其數(shù)值為：10g-6.9g=3.1g，設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為y
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
168               62
y                 3.1g

168

y

=

62

3.1g

  y=8.4g
故碳酸鈉的質(zhì)量為：10g-8.4g=1.6g
碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為：

1.6g

10g

×100%=16%，
故填：16%

點評：本題考查了鹽類的應用，溶液酸堿性分析判斷，化學方程式的書寫產(chǎn)物判斷，題目難度中等．