【題目】學校在進行消防演練過程中,老師帶領學生使用干粉滅火器進行模擬滅火演練。化學興趣小組收集滅火后殘留的白色固體,探究其成分。(不考慮雜質(zhì)的影響)

[查閱資料]

①2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2

干粉滅火器的主要成分是NaHCO3;

碳酸氫鈉與氯化鈣不發(fā)生反應。

請寫出干粉滅火器的滅火原理:_____

[提出猜想]猜想一:固體成分為Na2CO3; 猜想二:固體成分為NaHCO3;猜想三:固體成分為_____。

[實驗驗證]

步驟

現(xiàn)象

結(jié)論

小明同學取少量白色固體于試管中,加水溶解,再滴入無色酚酞溶液

無色酚酞溶液變紅

猜想一成立

[提出質(zhì)疑]小紅認為小明得出的結(jié)論不準確。小紅知道NaHCO3在醫(yī)療上是治療胃酸過多癥的一種藥劑,推測NaHCO3的水溶液可能顯_____性,并通過實驗得到了驗證。

小明和小紅繼續(xù)實驗探究:

步驟

現(xiàn)象

結(jié)論

1.取少量白色固體加熱,將生成的氣體通入澄清石灰水中。

澄清石灰水變渾濁

固體中含有NaHCO3,寫出石灰水變渾濁的化學方程式:_____

2.另取少量的有色固體加水溶解,向所得溶液中滴入氯化鈣溶液。

_____

固體中含有Na2CO3,寫出發(fā)生反應的化學方程式:_____。

[得出結(jié)論]猜想三成立。

實驗裝置

步驟

現(xiàn)象

結(jié)論

m的數(shù)值為_____g;將注射器內(nèi)等質(zhì)量分數(shù)的足量稀鹽酸同時加入試管中,關閉彈簧夾,觀察現(xiàn)象。

甲、乙、丙的三支試管中均有氣泡產(chǎn)生,U型管右側(cè)液面均升高,待反應結(jié)束后液面由高到低的順序為_____。

猜想三成立

[反思交流]師生通過交又設計了另一種實驗方案。

[拓展延伸]掌握和運用定性和定量分析的方法有利于我們認識化學反應過程,更有助于解決生活、生產(chǎn)實踐中的問題。

【答案】碳酸氫鈉受熱分解得到二氧化碳,因而隔離了空氣而滅火 NaHCO3Na2CO3 CaOH2+CO2CaCO3+H2O 有白色沉淀生成 Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl 0.5 乙>丙>甲

【解析】

[查閱資料]根據(jù)干粉滅火器的主要成分是NaHCO32NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,知道干粉滅火器的滅火原理碳酸氫鈉受熱分解得到二氧化碳,因而隔離了空氣而滅火;故填:碳酸氫鈉受熱分解得到二氧化碳,因而隔離了空氣而滅火;

[提出猜想]干粉滅火器的主要成分是NaHCO32NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,滅火后殘留的白色固體分為三種可能:NaHCO3全部反應、NaHCO3部分反應、NaHCO3沒有反應,所以猜想三固體成分為NaHCO3Na2CO3;故填:NaHCO3Na2CO3

[提出質(zhì)疑]NaHCO3在醫(yī)療上是治療胃酸過多癥的一種藥劑,推測NaHCO3的水溶液可能顯堿性;故填:堿;

取少量白色固體加熱,將生成的氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁,是碳酸氫鈉在加熱條件下反應生成了二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水變渾濁,反應方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、CaOH2+CO2CaCO3+H2O;另取少量的色固體加水溶解,向所得溶液中滴入氯化鈣溶液,而碳酸氫鈉與氯化鈣不發(fā)生反,如果固體中含有Na2CO3,則碳酸鈉和氯化鈣溶液反應生成白色沉淀,反應方程式為Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl;故填:

步驟

現(xiàn)象

結(jié)論

1.取少量白色固體加熱,將生成的氣體通入澄清石灰水中。

澄清石灰水變渾濁

固體中含有NaHCO3,寫出石灰水變渾濁的化學方程式:CaOH2+CO2CaCO3+H2O

2.另取少量的有色固體加水溶解,向所得溶液中滴入氯化鈣溶液。

有白色沉淀生成

固體中含有Na2CO3,寫出發(fā)生反應的化學方程式:Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl

根據(jù)控制變量法,本實驗中不變量之一是物質(zhì)的質(zhì)量,得出m的值為0.5g;將注射器內(nèi)等質(zhì)量分數(shù)的足量稀鹽酸同時加入試管中,根據(jù)反應方程式

NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑、Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,相同質(zhì)量的碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物分別與稀鹽酸反應,生成二氧化碳的質(zhì)量是碳酸氫鈉反應生成最多,其次是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物,最后是碳酸氫鈉。所以關閉彈簧夾,甲、乙、丙的三支試管中均有氣泡產(chǎn)生,U型管右側(cè)液面均升高,待反應結(jié)束后液面由高到低的順序為乙>丙>甲;故填:0.5;乙>丙>甲。

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。

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