Question

六一兒童節(jié)快到了，小芳打算幫媽媽做些家務(wù)，她想把廚房中盛有淀粉、食鹽、純堿、小蘇打的調(diào)料盒貼上標(biāo)簽．請你幫助小芳完成如下探究過程：
實驗準(zhǔn)備工作：將四種調(diào)料盒編號為A、B、C、D 
（1）取四種白色固體各少量于試管中，加適量水充分振蕩，發(fā)現(xiàn)B盒中固體不能形成溶液．通過實驗將B盒貼上寫有

 

的標(biāo)簽
（2）取A、C、D各少量于試管中，實驗記錄如下，填寫下表：

實驗現(xiàn)象 樣品 所加試劑	A	C	D
	無現(xiàn)象	有氣泡

（3）查閱資料：
資料1：碳酸鈉和碳酸氫鈉在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程如圖所示：

資料2：

溫度 鹽       溶解度	10℃	20℃	30℃	40℃
Na2CO3	12.5g	21.5g	39.7g	49.0g
NaHCO3	8.1g	9.6g	11.1g	12.7g

（4）依據(jù)資料1，小芳對C和D盒中的白色固體是碳酸鈉還是碳酸氫鈉的鑒別設(shè)計了如下實驗方案：
實驗方案1：小芳擬定用如圖所示裝置進(jìn)行實驗，若潔凈試管中的物質(zhì)為碳酸氫鈉，小芳觀察到的現(xiàn)象有

 

．
依據(jù)資料2，請你獨(dú)立設(shè)計實驗鑒別C和D盒中的白色固體是碳酸鈉還是碳酸氫鈉：
實驗方案2：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論

（5）某興趣小組分別取質(zhì)量均為10.6g 的碳酸鈉和碳酸氫鈉固體進(jìn)行下列實驗：

①燒杯B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
②若要使燒杯A中Na₂CO₃與10%鹽酸恰好完全反應(yīng)，則向燒杯A中需要加入多少克10%鹽酸？（寫出計算過程）
③若向燒杯A、B中分別加入相同質(zhì)量的鹽酸，完全反應(yīng)后，燒杯A中溶液的質(zhì)量m₁與燒杯B中溶液的質(zhì)量m₂恰好相等，則此時參加反應(yīng)的碳酸鈉和碳酸氫鈉的質(zhì)量比為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)淀粉、NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃溶于水的現(xiàn)象來解答；
（2）根據(jù)NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃中的兩種物質(zhì)能與酸反應(yīng)生成氣體，則可鑒別出不反應(yīng)的物質(zhì)；
（4）實驗方案1：根據(jù)碳酸氫鈉加熱分解反應(yīng)的生成物來分析解答；
實驗方案2：根據(jù)飽和溶液中的化學(xué)反應(yīng)及物質(zhì)的溶解度來解答；
（5）①碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物相同，根據(jù)這一特點(diǎn)可以寫出碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式．
②由碳酸鈉的質(zhì)量根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量．
③當(dāng)m₁=m₂時，說明生成的二氧化碳的質(zhì)量相等，依據(jù)這一特點(diǎn)比較兩個化學(xué)方程式，可以得出本題的答案

解答：解：（1）因NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃溶于水得到無色的溶液，而淀粉溶于水為糊狀，可首先鑒別出淀粉，即B盒為淀粉，故答案為：淀粉；
（2）因Na₂CO₃、NaHCO₃兩種物質(zhì)與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，則加試劑鹽酸或硫酸時，A中無現(xiàn)象，C和D中都有氣體生成，可鑒別出NaCl，即A盒為NaCl，故答案為：稀硫酸或稀鹽酸；有氣泡；NaCl；
（4）實驗方案1：因碳酸氫鈉在加熱時分解生成二氧化碳，二氧化碳能與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀而使澄清石灰水變渾濁，故答案為：澄清石灰水變渾濁；
實驗方案2：向飽和的碳酸氫鈉溶液中通入二氧化碳，不發(fā)生反應(yīng)，則無現(xiàn)象，而向飽和的碳酸鈉溶液中通入二氧化碳時反應(yīng)生成碳酸氫鈉，且同樣條件下碳酸氫鈉的溶解度小，則碳酸氫鈉析出使溶液變渾濁，故答案為：一個試管無現(xiàn)象，一個試管變渾濁，變渾濁的盛放碳酸鈉溶液；
（5）①碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；
 ②設(shè) 10.6 g Na₂CO₃與HCl完全反應(yīng)，需要10%鹽酸的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O  
106      73
10.6g  x×10%

106

10.6g

=

73

x×10%

 
x=73g   
答：需要10%鹽酸的質(zhì)量為73 g．
（3）當(dāng)m₁=m₂時，說明兩個燒杯中減少的質(zhì)量相等，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，減少的質(zhì)量是生成二氧化碳的質(zhì)量，所以此時生成的二氧化碳的質(zhì)量相等．由碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可知：生成二氧化碳的質(zhì)量都是44份時，消耗碳酸鈉和碳酸氫鈉的質(zhì)量分別是106份和84份，因此，當(dāng)m₁=m₂時，已經(jīng)發(fā)生反應(yīng)的碳酸鈉和碳酸氫鈉的質(zhì)量比是106：84．
故答案為：
（1）淀粉；  （2）稀鹽酸，有氣泡；   
（4）實驗方案1：試管內(nèi)壁有液滴，導(dǎo)管口有氣泡，澄清石灰水變渾濁；
實驗方案2：

實驗操作	實驗現(xiàn) 象	結(jié)論
向飽和的碳酸氫鈉溶液中通入二氧化碳 向飽和的碳酸鈉中通入二氧化碳	一個試管無現(xiàn)象 一個試管變渾濁	原物質(zhì)為碳酸氫鈉 原物質(zhì)為碳酸鈉

（5）①NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O；
②設(shè) 10.6 g Na₂CO₃與HCl完全反應(yīng)，需要10%鹽酸的質(zhì)量為xg
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O  
106      73
10.6g  x×10%

106

10.6g

=

73

x×10%

 
x=73g   
答：需要10%鹽酸的質(zhì)量為73g；
③106：84．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)的鑒別，學(xué)生應(yīng)注意利用物質(zhì)性質(zhì)的差異，多種方法并用來鑒別物質(zhì)，將反應(yīng)、現(xiàn)象、計算相結(jié)合來分析解答．