Question

某兴趣小组成员小茗在家发现妈妈将拌了“安多夫”粉的肉加入食醋腌制时产生大量气泡，引发了极大兴趣。兴趣小组在查阅资料后得知，“安多夫” 是一种嫩肉粉，其主要成分中含有碳酸氢钠，联想到学过的碳酸钠，与碳酸氢钠仅相差一种氢元素， 于是决定对碳酸钠、碳酸氢钠和酸的反应进行探究。

[提出问题]

碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的速率是否相同?

[设计与实验]

（1）小茗设计的实验如图所示，实验时，两注射器中的稀盐酸应____(填具体操作)，观察到图所示两个气球膨胀速度来判断反应的速率。

 

（2）小红对小茗的实验提出了质疑:

①碳酸钠、碳酸氢钠固体和稀盐酸反应都很剧烈，通过观察很难判断产生气体的快慢;

②______。

她认为，应取含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠，若碳酸钠的质量仍为0.318g,应称取碳酸氢钠的质量为__g (写出计算过程)

（3）小组同学在老师指导下设计了如图所示的实验。

 

①连通管的作用是________。

②分别取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各滴2滴酚酞溶液)，以及等体积、等浓度的足量稀盐酸进行实验。实验时，溶液颜色变化记录如表，广口瓶内压强随时间变化如图所示

	滴入酚酞溶液	滴入稀盐酸，溶液颜色变化
碳酸钠溶液	红色	红色→浅红色→无色
碳酸氢钠溶液	浅红色	淺红色→无色

[实验结论]

（4）分析图所示的实验数据可得到的结论是:相同条件下，______和稀盐酸反应产生二氧化碳较快。

[交流反思1]

（5）小组同学分析表实验现象和数据，得出碳酸钠和稀盐酸混合产生二氧化碳的反应可以分为两步进行:_____、______。 (请用化学方程式说明)。

[拓展探究]

取等体积、含碳元素质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠溶液，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所示。

[交流反思2]

（6）将图中阴影部分进行叠加，发现两条曲线基本重合，则c点溶液中溶质为______(填化学式)

（7）下列选项中，说法正确的是______。

A 碳酸氢钠俗称小苏打，可以用来治疗胃酸过多

B 图5中b点的溶液中，溶质只有氯化钠

C 等体积、含有碳元素质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中，碳酸钠溶液的碱性较强

D 碳酸氢钠溶液中混有少量碳酸钠，可以加入稀盐酸将碳酸钠除去

Answer

同时注入相同体积的盐酸 产生的二氧化碳量不同 0.252g 平衡压强 NaHCO3 NaHCO3、NaCl AC

【解析】

碳酸钠与稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，然后碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。

[设计与实验]

（1）实验要控制变量，控制盐酸的量相同，故实验时，两注射器中的稀盐酸应同时注入相同体积的盐酸，观察到图所示两个气球膨胀速度来判断反应的速率。

（2）②相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸完全反应时，碳酸氢钠生成的二氧化碳多，故产生的二氧化碳量不同。

碳酸钠的质量仍为0.318g，应称取碳酸氢钠的质量为。

（3）①连通管的作用是平衡压强。

[实验结论]

（4）碳酸氢钠和碳酸钠均与稀盐酸反应生成二氧化碳，由图所示的实验数据可得到的结论是:相同条件下，滴加碳酸氢钠集气瓶中压强变化较大，故NaHCO3和稀盐酸反应产生二氧化碳较快。

[交流反思1]

（5）小组同学分析表实验现象和数据，得出碳酸钠和稀盐酸混合产生二氧化碳的反应可以分为两步进行，分别为碳酸钠和稀盐酸生成碳酸氢钠和氯化钠，碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为、。

[交流反思2]

（6）碳酸钠和稀盐酸生成碳酸氢钠，碳酸氢钠和稀盐酸再反应，将图中阴影部分进行叠加，两条曲线基本重合，c点是碳酸氢钠和稀盐酸反应，碳酸氢钠过量，碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则c点溶液中溶质是碳酸氢钠和氯化钠，故化学式为NaHCO3、NaCl。

（7）A、碳酸氢钠俗称小苏打，碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，可以用来治疗胃酸过多，故A正确；

B、图5中b点的溶液的pH小于7，溶液显酸性，稀盐酸过量，溶质有氯化钠和氯化氢，故B不正确；

C、碳酸钠溶液中滴加酚酞试液、稀盐酸,颜色变化是红色→浅红色→无色,碳酸氢钠溶液中滴加酚酞试液、稀盐酸,颜色变化是浅红色→无色，等体积、含有碳元素质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中，碳酸钠溶液的碱性较强，故C正确；

D、碳酸氢钠溶液中混有少量碳酸钠，碳酸氢钠和碳酸钠均与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，不能加入稀盐酸将碳酸钠除去，故D不正确。故选AC。