Question

六一儿童节快到了，小芳打算帮妈妈做些家务，她想把厨房中盛有淀粉、食盐、纯碱、小苏打的调料盒贴上标签．请你帮助小芳完成如下探究过程：
实验准备工作：将四种调料盒编号为A、B、C、D 
（1）取四种白色固体各少量于试管中，加适量水充分振荡，发现B盒中固体不能形成溶液．通过实验将B盒贴上写有

 

的标签
（2）取A、C、D各少量于试管中，实验记录如下，填写下表：

实验现象 样品 所加试剂	A	C	D
	无现象	有气泡

（3）查阅资料：
资料1：碳酸钠和碳酸氢钠在一定条件下可以相互转化，转化过程如图所示：

资料2：

温度 盐       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）依据资料1，小芳对C和D盒中的白色固体是碳酸钠还是碳酸氢钠的鉴别设计了如下实验方案：
实验方案1：小芳拟定用如图所示装置进行实验，若洁净试管中的物质为碳酸氢钠，小芳观察到的现象有

 

．
依据资料2，请你独立设计实验鉴别C和D盒中的白色固体是碳酸钠还是碳酸氢钠：
实验方案2：

实验操作	实验现象	结论

（5）某兴趣小组分别取质量均为10.6g 的碳酸钠和碳酸氢钠固体进行下列实验：

①烧杯B中发生反应的化学方程式为

 

．
②若要使烧杯A中Na₂CO₃与10%盐酸恰好完全反应，则向烧杯A中需要加入多少克10%盐酸？（写出计算过程）
③若向烧杯A、B中分别加入相同质量的盐酸，完全反应后，烧杯A中溶液的质量m₁与烧杯B中溶液的质量m₂恰好相等，则此时参加反应的碳酸钠和碳酸氢钠的质量比为

 

．

Answer 1

分析：（1）根据淀粉、NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃溶于水的现象来解答；
（2）根据NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃中的两种物质能与酸反应生成气体，则可鉴别出不反应的物质；
（4）实验方案1：根据碳酸氢钠加热分解反应的生成物来分析解答；
实验方案2：根据饱和溶液中的化学反应及物质的溶解度来解答；
（5）①碳酸氢钠与盐酸反应的产物相同，根据这一特点可以写出碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式．
②由碳酸钠的质量根据碳酸钠与盐酸反应的化学方程式可以计算出需要质量分数为10%的盐酸的质量．
③当m₁=m₂时，说明生成的二氧化碳的质量相等，依据这一特点比较两个化学方程式，可以得出本题的答案

解答：解：（1）因NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃溶于水得到无色的溶液，而淀粉溶于水为糊状，可首先鉴别出淀粉，即B盒为淀粉，故答案为：淀粉；
（2）因Na₂CO₃、NaHCO₃两种物质与酸反应生成二氧化碳气体，则加试剂盐酸或硫酸时，A中无现象，C和D中都有气体生成，可鉴别出NaCl，即A盒为NaCl，故答案为：稀硫酸或稀盐酸；有气泡；NaCl；
（4）实验方案1：因碳酸氢钠在加热时分解生成二氧化碳，二氧化碳能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀而使澄清石灰水变浑浊，故答案为：澄清石灰水变浑浊；
实验方案2：向饱和的碳酸氢钠溶液中通入二氧化碳，不发生反应，则无现象，而向饱和的碳酸钠溶液中通入二氧化碳时反应生成碳酸氢钠，且同样条件下碳酸氢钠的溶解度小，则碳酸氢钠析出使溶液变浑浊，故答案为：一个试管无现象，一个试管变浑浊，变浑浊的盛放碳酸钠溶液；
（5）①碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；
 ②设 10.6 g Na₂CO₃与HCl完全反应，需要10%盐酸的质量为x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O  
106      73
10.6g  x×10%

106

10.6g

=

73

x×10%

 
x=73g   
答：需要10%盐酸的质量为73 g．
（3）当m₁=m₂时，说明两个烧杯中减少的质量相等，根据质量守恒定律可知，减少的质量是生成二氧化碳的质量，所以此时生成的二氧化碳的质量相等．由碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式可知：生成二氧化碳的质量都是44份时，消耗碳酸钠和碳酸氢钠的质量分别是106份和84份，因此，当m₁=m₂时，已经发生反应的碳酸钠和碳酸氢钠的质量比是106：84．
故答案为：
（1）淀粉；  （2）稀盐酸，有气泡；   
（4）实验方案1：试管内壁有液滴，导管口有气泡，澄清石灰水变浑浊；
实验方案2：

实验操作	实验现 象	结论
向饱和的碳酸氢钠溶液中通入二氧化碳 向饱和的碳酸钠中通入二氧化碳	一个试管无现象 一个试管变浑浊	原物质为碳酸氢钠 原物质为碳酸钠

（5）①NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O；
②设 10.6 g Na₂CO₃与HCl完全反应，需要10%盐酸的质量为xg
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O  
106      73
10.6g  x×10%

106

10.6g

=

73

x×10%

 
x=73g   
答：需要10%盐酸的质量为73g；
③106：84．

点评：本题考查物质的鉴别，学生应注意利用物质性质的差异，多种方法并用来鉴别物质，将反应、现象、计算相结合来分析解答．