Question

碳酸鈣、碳酸氫銨、堿式碳酸銅是常見的三種碳酸鹽．小敏和小芳準備研究一下三種碳酸鹽的部分性質，請你跟著她們一起來探究：

【查閱資料】碳酸鈣：白色粉末，20℃溶解度為0.0065g，水溶液的pH 值為9.5～10.2，空氣飽和碳酸鈣水溶液的pH 值為8.0～8.6；
堿式碳酸銅：綠色粉末狀固體，俗稱銅綠；20℃溶解度為0.0008g，其水溶液pH值約為7；
碳酸氫銨：白色粉狀固體，溶解度受溫度影響較大，20℃時溶解度為21.7g，溶液pH值約為8．
【猜想一】三種碳酸鹽是否都能使酚酞變色，不同溫度下變色情況是否不同？
【設計方案】
（1）小敏在三個試管中分別加入碳酸鈣、碳酸氫銨、堿式碳酸銅，然后分別加入蒸餾水，振蕩，滴加酚酞（如圖1所示），發現A1試管內變紅，B1試管內淡紅色，C1試管內不紅，說明碳酸鈣水溶液的堿性

大于

碳酸氫銨水溶液的堿性（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（2）小芳也做同樣的實驗，她在試管內加入銅綠，再加蒸餾水，發現試管內馬上變紅，請你幫她分析原因可能是

銅綠中可能混有堿性物質

．
（3）小敏繼續把上述三個試管放入裝有80℃熱水的燒杯中，（如圖1）發現B1試管內產生密集的氣泡，并聞到

有刺激性氣味

，溶液紅色加深；寫出反應的方程式

NH₄HCO₃

△   .

NH₃↑+H₂O+CO₂↑

．水浴加熱后碳酸氫銨堿性加強說明氨氣在水中的溶解性

大于

二氧化碳（填“大于”或“小于”或“等于”）．
（4）小芳另取一定量的碳酸氫銨固體，放置在小燒杯中，用開水直接澆注在燒杯中，觀察到燒杯中迅速產生大量的氣泡并且連液體一起溢出燒杯．碳酸氫銨開水澆注比水浴加熱反應更快的原因是：

用熱水澆注溫度上升的快，微粒的碰撞幾率大

．
【猜想二】三種碳酸鹽是否都能與鹽酸反應？
【設計方案】
（1）小敏另取三個試管，分別加入少量碳酸鈣、碳酸氫銨、堿式碳酸銅，用膠頭滴管逐滴滴加稀鹽酸，（如圖2所示）發現三種物質都能和稀鹽酸反應．試管C2中現象為

有氣泡產生，溶液由無色變為藍色

，判斷銅綠過量的標志是

試管底部有綠色粉末狀固體

；B2中試管外壁溫度

上升

（填“上升”、“下降”或“不變”）；寫出C2中的反應方程式

Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑

．
【反思與評價】三種碳酸鹽都能與鹽酸反應，但并不都能使酚酞變紅．

Answer 1

分析：（1）由A1試管內變紅，B1試管內淡紅色考慮堿性強弱；（2）根據堿式碳酸銅的酸堿性考慮；（3）根據碳酸氫銨受熱易分解，氨氣的水溶液顯堿性回答；根據氨氣的水溶液顯堿性，二氧化碳的水溶液顯酸性，但最終的現象是酚酞變紅來分析；（4）對比水浴法加熱和澆注法加熱的快慢程度分析；【設計方案】（1）根據堿式碳酸銅與鹽酸反應的生成物考慮現象；根據銅綠20℃溶解度為0.0008g考慮剩余時的現象；根據反應時放熱還是吸熱考慮溫度的升高還是降低，根據方程式的寫法寫出方程式．

解答：解：（1）堿能使酚酞試液變紅色，由A1試管內變紅，B1試管內淡紅色，可知A1試管內物質比B1試管內物質堿性強；
（2）綠色粉末狀固體的水溶液pH值約為7，不能使酚酞試液變紅，所以是銅綠中可能混有堿性物質才能導致變紅；
（3）碳酸氫銨受熱易分解出氨氣，氨氣是一種有刺激性氣味的氣體；反應的方程式為：NH₄HCO₃

△   .

NH₃↑+CO₂↑+H₂O；氨氣的水溶液顯堿性，能使酚酞試液變成紅色，雖然二氧化碳的水溶液顯酸性，應該不能使酚酞試液變色，但根據最終的現象是酚酞試液變成了紅色，說明溶液最終表現為堿性，是由于氨氣在水中的溶解性大于二氧化碳的緣故；
（4）水浴法加熱的特點是受熱比較均勻，但速度較慢，而開水澆注法是將開水與碳酸氫銨固體直接接觸，能夠使其溫度迅速升高而分解，從微觀的角度看是由于溫度越高，微粒碰撞的幾率越大，所以反應速度該更快．
【設計方案】（1）堿式碳酸銅與鹽酸反應生成氯化銅、水、二氧化碳，所以現象是有氣泡產生，溶液由無色變為藍色；銅綠20℃溶解度為0.0008g，所以常溫下幾乎不溶解，所以銅綠過量會沉積在試管底部；碳酸氫銨與鹽酸反應放出熱量，所以會使溶液溫度升高；堿式碳酸銅與鹽酸反應的反應物是堿式碳酸銅和鹽酸，生成物是氯化銅、水、二氧化碳，用觀察法配平，二氧化碳后面標上上升符號．
故答案為：（1）大于；（2）銅綠中可能混有堿性物質；（3）刺激性； NH₄HCO₃

△   .

NH₃↑+CO₂↑+H₂O；大于；（4）用熱水澆注溫度上升的快，微粒的碰撞幾率大；【設計方案】（1）有氣泡產生，溶液由無色變為藍色；試管底部有綠色粉末狀固體；上升；Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑．

點評：解答本題關鍵是要知道堿能使無色酚酞試液變紅色，氨氣具有刺激性氣味，知道根據方程式中的生成物來描述實驗現象的方法，熟悉方程式的書寫方法．