化学实验探究总是能引起同学们的兴趣。某化学兴趣小组在实验室实验时发现了一瓶标签缺损的溶液,如下图。为了确认其溶质成分,同学们进行了如下探究:
(提出猜想)猜想一:NaCl;猜想二:Na2CO3;猜想三:NaHCO3;猜想四:NaOH
(设计实验一)
小明取少量溶液样品于试管中,用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,读取数据,pH=9,得出结论,猜想四成立。
小王认为小明的结论不准确,理由是:________________。
从小明的实验结果中可以判断出猜想_________也一定是错误的。
(设计实验二)小红取适量稀盐酸于试管中,滴加少量此溶液,溶液中产生气泡。于是认为猜想二正确。
小王认为仍然不能确定,理由是_______________。
(查阅资料)常温下,碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度为以下表格中的数据。
(分析结论)从资料显示的数据,再结合药品的标签,可以判断猜想_________不正确,理由是_____________________。
(问题交流)(1)Na2CO3和 NaHCO3在生活中被称为“苏打兄弟”,其中NaHCO3在生活中可用来_______________ (写出一条即可)。
(2)Na2CO3在空气中长期放置,会吸收空气中水蒸气和另一种气体而转变成 NaHCO3。请你写出反应方程式________________________。
兴趣小组和老师一起继续实验,将盐酸滴加到Na2CO3溶液中进行反应,并用数字化实验装置pH传感器测定了溶液中pH的变化。采集数据得到曲线如下图所示。
(3)0-50s时,同学们观察到溶液中并没有想象中的气泡产生,请你写出AB段发生反应的化学方程式:__________________。
(4)B点溶液pH大于7,是因为___________(填物质名称)的水溶液呈碱性。
(5)C点所得溶液的溶质是__________________。
答案:
碳酸氢钠和碳酸钠溶液也呈碱性 一 碳酸氢钠和碳酸钠溶液遇到稀盐酸都会产生气泡 三 碳酸氢钠常温下溶解度太小,不能达到12%的溶液 作发酵粉 CO2 + H2O+ Na2CO3=2 NaHCO3 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl 碳酸氢钠 HCl、NaCl
【解析】
碳酸钠和碳酸氢钠溶液均显碱性,故不能确定是氢氧化钠溶液,也可能是碳酸钠或碳酸氢钠溶液;氯化钠是显中性,故该溶液不可能是氯化钠溶于;稀盐酸与碳酸钠和碳酸氢钠反应均可以生成二氧化碳,故不能确定一定是碳酸钠溶液;该温度下碳酸氢钠的溶解度是9.6g,故该温度下碳酸氢钠的饱和溶液中溶质的质量分数为=8.76%,故不能达到12%,故不可能是碳酸氢钠;NaHCO3在生活中可用来发酵粉等;
(2)碳酸钠与水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应方程式为CO2 + H2O+ Na2CO3=2 NaHCO3。;
(3)ab段加入盐酸的量较少,故碳酸钠与稀盐酸反应生成碳酸氢钠和水,反应方程式为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;
(4)ab段反应生成了碳酸氢钠,碳酸氢钠溶液显碱性,故B点溶液显碱性;
(5)C点时稀盐酸与碳酸钠完全反应,并且有稀盐酸过剩,故C点的溶液中溶质有生成上的氯化钠和过量的稀盐酸;