兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行相关-优题课

兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质进行相关探究。

【提出问题】它们溶液的酸碱性及与酸反应时溶液的pH如何变化？

【实验探究1】向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中，分别加入几滴紫甘蓝汁液，同时用蒸馏水进行对比实验，观察并记录现象如下：

液体名称	蒸馏水	碳酸氢钠溶液	碳酸钠溶液	氢氧化钠溶液
紫甘蓝汁液显示的颜色	蓝紫色	蓝色	绿色	黄色

查阅资料：

pH	7.5～9	10～11.9	12～14
紫甘蓝汁液显示的颜色	蓝色	绿色	黄色

【得出结论1】三种溶液的碱性由强到弱的顺序为　　。

【实验探究2】甲同学在烧杯溶液中加入约5mL稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由　　色变为　　色。向其中加入稀盐酸，该反应的化学方程式为　　。

乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中，逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图1所示。a点表示的意义是：　　。

【得出结论2】从微观角度分析，该反应的实质是　　。

【实验探究3】向等体积、含等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH变化与时间的关系如图2、图3所示。

【交流与反思】b点的溶质为　　（写化学式），将图2和图3的阴影部分进行叠加，发现两者基本重合，c点的溶质　　（写化学式）

【得出结论3】通过上述分析，碳酸钠和盐酸反应过程，可以依次用以下两个化学方程式表示：　　、　　。

【结论与反思】探究溶液的酸碱性及反应pH值的变化，可以认识反应的原理及进行的过程。

科目化学题型实验题难度较难

知识点：实验探究物质的性质或变化规律

氨气的水溶液称为氨水，呈碱性，易挥发，有强烈的刺激性气味。某兴趣小组利用浓氨水和浓盐酸探究分子运动速度与相对分子质量的关系。

方案Ⅰ：在两玻璃片上同时分别滴加少量相同体积的浓氨水和浓盐酸，将2张湿润的pH试纸分别置于距玻璃片上方15厘米处（如图甲），比较2张pH试纸变色的时间。

方案Ⅱ：将一支约35厘米长的玻璃管水平放置，将一湿润的pH试纸置于玻璃管的中间。在玻璃管两端同时分别滴加2滴浓氨水和浓盐酸后，迅速塞上橡皮塞（如图乙），观察pH试纸的颜色变化。

（1）方案I实验中，观察到两液滴间的上方出现白烟。针对此现象，你的合理猜想是　　。

（2）请指出方案I的两点不足之处　　。

（3）多次进行方案II的实验，均观察到试纸先变蓝色，得出相对分子质量越小分子运动速度越快的结论。为使该结论更具有普遍性，还应继续研究　　。

小敏研究影响锌与盐酸反应快慢的因素。

序号	盐酸溶液浓度	2分钟内产生氢气的体积
1	5%	10mL
2	15%	28mL

（1）图甲中A、B仪器可以组装一套测量气体体积的装置，利用该装置时A中的　　管接c。

（2）他选用2克完全相同的锌片分别和同体积5%、15%的稀盐酸进行实验。获得表格数据。由此推断实验是通过　　来体现反应快慢的。

（3）小敏分析数据得到如下结论：锌与盐酸反应快慢与盐酸浓度有关，盐酸浓度越大反应越快。其他同学认为结论不可靠，他们的依据是：　　。

（4）实验中小敏发现锌与盐酸反应时，一开始产生氢气速度并没有随盐酸浓度的减少而减慢，查阅资料得知化学反应中往往伴随着能量变化。由此作出猜想：锌与盐酸反应快慢还与　　有关。

为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质，小柯取少量样品配制成溶液，再取少量溶液分别装入两支试管中，进行了如甲、乙两图所示实验。（注：BaCl ₂溶液呈中性）

（1）小柯认为"甲图实验说明了氢氧化钠固体部分变质"。你认为小柯的观点是否正确，并说明理由　　。

（2）分析乙图实验的现象，可以确定样品的变质情况为　　。

（3）进一步探究：另取少量样品溶液，加入一定质量分数的稀盐酸，直至过量。请在丙图中画出"生成CO ₂的质量随加入稀盐酸质量变化"的大致图象　　。

小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，并使用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。

收集方法	向上排空气法			排水法
氧气浓度%	79.6	79.7	79.9	90.0	89.8	89.3
氧气平均浓度%	79.7			89.7

（1）小柯用向上排空气法收集氧气时，以能使放置在集气瓶瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准；用排水法收集氧气时，以观察到　　为氧气集满的标准。

（2）以上两种方法中，　　法收集到的氧气更纯净。

（3）向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有　　。

A．	氧气的密度略大于空气的密度
B．	加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右
C．	当观察到带火星木条复燃时，集气瓶内还有空气
D．	当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散

小科从标签得知雪碧成分中有水、二氧化碳、柠檬酸、柠檬酸钠等。查阅资料知道1体积雪碧中含有约3体积二氧化碳，柠檬酸的含量约为2.8g/1000mL．柠檬酸与碳酸钠反应的化学方程式为：

2C₆H₈O₇+3Na₂CO₃═2C₆H₅O₇Na₃+3CO₂↑+3H₂O。

他用一瓶500mL的雪碧做了如下实验：。

实验步骤	步骤一	步骤二	步骤三	步骤四
操作过程	倒出三分之二雪碧，测其pH	在剩余雪碧中加入约6g Na₂CO₃	立即盖上瓶盖，摇匀。	测溶液pH
现象或结果	pH约为3	产生大量气泡	气泡消失，瓶子略瘪	pH约为9

【发现问题】CO₂去哪儿了？

【提出猜想】①CO₂被溶解了；②CO₂与H₂O发生了反应；③CO₂与Na₂CO₃溶液发生了反应。小思否定了猜想①和②，其理由是　　。

【设计实验】对猜想③进行实验探究。

实验编号	实验一	实验二	实验三	实验四
实验装置
操作过程	Na₂CO₃溶液中滴加CaCl₂溶液	Na₂CO₃溶液中通入过量CO₂后，滴加CaCl₂溶液	收集一瓶CO₂，加入30mL饱和Na₂CO₃溶液，盖上瓶盖摇匀	将实验三的溶液低温蒸发、干燥，得到的白色粉末按如图所示装置进行实验
实验现象	产生白色沉淀	无明显变化	瓶变瘪，瓶底有晶体析出	A试管口有水滴，澄清石灰水变浑浊

根据实验探究过程，回答下列问题：

（1）设计实验一的作用是　　。

（2）实验四中A试管口略向下倾斜，其目的是　　。

（3）根据实验探究得出：CO₂与Na₂CO₃溶液反应的化学方程式：　　。