Question

【題目】（14分）小組同學(xué)查資料知道泡沫滅火器原理是：AlCl3+3NaHCO3=3NaCl +Al(OH)3↓+3CO2↑

【提出問(wèn)題】此反應(yīng)發(fā)生的原因是是否由于AlCl3呈酸性？

【實(shí)驗(yàn)】測(cè)定AlCl3溶液的酸堿性

（1）用 測(cè)定溶液的酸堿性。

【提出問(wèn)題】NH4Cl溶液呈酸性，它是否也能與NaHCO3溶液反應(yīng)？

【實(shí)驗(yàn)】按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

觀(guān)察到的現(xiàn)象是：濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，石灰水變渾濁

（2）說(shuō)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(yīng)方程式是 。

【實(shí)驗(yàn)反思】Ⅰ、Na2CO3和 NaHCO3 的性質(zhì)區(qū)別

按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

取適量的NaHCO3 粉末加到a試管中，加熱，觀(guān)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(shí)，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(cè)白色固體粉末可能是：①NaOH；②Na2CO3；③NaCl．小燕認(rèn)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(rèn)為她的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，因?yàn)?/span> 。

（6）他們繼續(xù)探究固體成分，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

操作步驟	實(shí)驗(yàn)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(méi)有NaOH

通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明：2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑ + H2O, NaHCO3熱穩(wěn)定性較Na2CO3差。

Ⅱ、泡沫滅火器中應(yīng)用

按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：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?jǐn)?shù)、同體積的足量稀鹽酸，然后同時(shí)迅速將鹽酸分別注入U(xiǎn)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(yīng)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?jǐn)?shù)測(cè)定

（8）有一樣品含有碳酸鈉和碳酸氫鈉，為了測(cè)定其中碳酸鈉的含量，取樣品10g，加熱到質(zhì)量不再減少，稱(chēng)得剩余固體質(zhì)量為6.9g ，求樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。

Answer 1

【答案】（1）PH試紙或紫色石蕊試液

（2）CO2 和 NH3

（3）NH3

（4）NH4Cl + NaHCO3 = NaCl + NH3↑+ CO2↑+ H2O

（5）NaHCO3中不含氯元素或不符合質(zhì)量守恒定律等 Na2CO3溶液呈堿性或若是Na2CO3也有此現(xiàn)象

（6）CaCl2 或 BaCl2或Ca(N O3)2或 Ba(NO3)2 產(chǎn)生白色沉淀

（7）右 42/53 等質(zhì)量的碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳多

（8）16%

【解析】

試題分析：（1）測(cè)定溶液的酸堿性可用PH試紙或紫色石蕊試液

（2）濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，說(shuō)明生成了NH3，石灰水變渾濁，說(shuō)明生成了CO2

（3）氨氣溶于水得到氨水，顯堿性，故 C中濃硫酸吸收水蒸氣和NH3

（4）根據(jù)上面的探究，可知反應(yīng)生成氨氣、二氧化碳及水，故A中的反應(yīng)方程式是：NH4Cl + NaHCO3=NaCl + NH3↑+ CO2↑+ H2O

（5）猜想③一定不正確，理由是NaHCO3中不含氯元素或不符合質(zhì)量守恒定律等；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(rèn)為她的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，因?yàn)椋?/span>Na2CO3溶液呈堿性或若是Na2CO3也有此現(xiàn)象

（6）要證明溶液中既有Na2CO3，又有NaOH，應(yīng)先證明并除去Na2CO3，然后再來(lái)通過(guò)檢驗(yàn)溶液的酸堿性來(lái)證明NaOH是否存在，故操作步驟：取少量白色固體于試管中，加水溶解，向其中滴加足量的CaCl2 或 BaCl2或Ca(N O3)2或 Ba(N O3)2 溶液，（注意不能加入酸或堿，因?yàn)槎紩?huì)影響NaOH的檢驗(yàn)），實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ：產(chǎn)生白色沉淀，證明含有Na2CO3

（7）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑中Na2CO3與CO2的質(zhì)量關(guān)系為106:44，NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑中NaHCO3與CO2的質(zhì)量關(guān)系為84:44，意味著相同質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3，NaHCO3產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量更大，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(yīng)生成的氣體質(zhì)量比=84/106=42/53；由此可知泡沫滅火器中用NaHCO3 ，不用Na2CO3的原因：等質(zhì)量的碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳多

（8）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可判斷反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳和水的總質(zhì)量=10g -6.9g=3.1g，然后根據(jù)化學(xué)方程式：2NaHCO3 △Na2CO3+ CO2↑ + H2O中NaHCO3與CO2和水的質(zhì)量關(guān)系，可先計(jì)算出NaHCO3的質(zhì)量，然后計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

解：設(shè)NaHCO3的質(zhì)量為x

2NaHCO3 △Na2CO3+ CO2↑ + H2O

168 62

x 3.1g

168:62=x：3.1g

x=8.4g

故樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(10g-8.4g)/10g×100%=16%