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【题目】学校在进行消防演练过程中,老师带领学生使用干粉灭火器进行模拟灭火演练。化学兴趣小组收集灭火后残留的白色固体,探究其成分。(不考虑杂质的影响)

(查阅资料)

①干粉灭火器的主要成分是 NaHCO3。

②;但是碳酸钠加热不分解。

③碳酸氢钠与氯化钙不发生反应。

(提出猜想)

猜想一:固体成分为碳酸钠;

猜想二:固体成分为;碳酸氢钠;

猜想三:固体成分为_______________。

(实验验证)

步骤

现象

结论

小明同学取少量白色固体于试管中,加水溶解,再滴入无色酚酞溶液

无色酚酞溶液变红

猜想一成立

(提出质疑)

小红认为小明得出的结论不准确。小红知道 NaHCO3在医疗上是治疗胃酸过多症的一种药剂,推测 NaHCO3的水溶液可能显________性,并通过实验得到了验证。

小明和小红继续实验探究:

步骤

现象

结论

1.取少量白色固体加热,将生成的气体通入澄清石灰水中。

澄清石灰水

变浑浊

固体中含有 NaHCO3,写出石灰水变浑浊的化学方程式:______________

2.另取少量的白色固体加水溶解,向所得溶液中滴入氯化钙溶液。

_______________

总结论:猜想三成立

(反思交流)

师生通过交流又设计了另一种实验方案。

实验装置

步骤

现象

结论

m的数值为_________g,将注射器内等质量分数的足量稀盐酸同时加入试管中,关闭弹簧夹,观察现象

甲、乙、丙的三支试管中均有气泡产生,U型管右侧液面均升高,待反应结束后右侧液面由高到低的顺序为____________

猜想三

成立

(拓展延伸)

掌握和运用定性和定量分析的方法有利于我们认识化学反应过程,更有助于解决生活、生产实践中的问题。

【答案】碳酸钠与碳酸氢钠的混合物 碱 白色沉淀生成 0.5 乙>丙>甲

【解析】

[提出猜想]干粉灭火器的主要成分是NaHCO3,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,灭火后残留的白色固体分为三种可能:NaHCO3全部反应、NaHCO3部分反应、NaHCO3没有反应,所以猜想三固体成分为NaHCO3和Na2CO3;
[提出质疑]NaHCO3在医疗上是治疗胃酸过多症的一种药剂,推测NaHCO3的水溶液可能显碱性;
取少量白色固体加热,将生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,是碳酸氢钠在加热条件下反应生成了二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;另取少量的色固体加水溶解,向所得溶液中滴入氯化钙溶液,而碳酸氢钠与氯化钙不发生反,如果固体中含有Na2CO3,则碳酸钠和氯化钙溶液反应生成白色沉淀,反应方程式为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,所以

步骤

现象

结论

1、取少量白色固体加热,将生成的气体通入澄清石灰水中。

澄清石灰水变浑浊

固体中含有NaHCO3,石灰水变浑浊的化学方程式:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.

2、另取少量的有色固体加水溶解,向所得溶液中滴入氯化钙溶液。

生成白色沉淀

总结论:猜想三成立。

[反思交流]根据控制变量法,本实验中不变量之一是物质的质量,得出m的值为0.5g;将注射器内等质量分数的足量稀盐酸同时加入试管中,根据反应方程式
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,相同质量的碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物分别与稀盐酸反应,生成二氧化碳的质量是碳酸氢钠反应生成最多,其次是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,最后是碳酸钠。所以关闭弹簧夹,甲、乙、丙的三支试管中均有气泡产生,U型管右侧液面均升高,待反应结束后液面由高到低的顺序为:乙>丙>甲。

故答案为:[提出猜想]碳酸钠与碳酸氢钠的混合物;
[提出质疑]碱;
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+2H2O;白色沉淀生成;
[反思交流]0.5;乙>丙>甲。

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