Question

【題目】碳酸氫鈉是小蘇打的主要成分，在生產和生活中有許多重要的用途。

Ⅰ．定性探究

化學課上，同學們為了解碳酸氫鈉的性質，將一定質量的碳酸氫鈉和稀硫酸混合，充分反應后，有氣體逸出，寫出該反應的化學方程式_________________________，同學們對反應后溶液中溶質的成分進行了探究。認為除一定含有硫酸鈉外可能還含有其他成分，因此進行了猜想并做了如下實驗：

（實驗用品）pH試紙、鋅片、氧化銅粉末、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液。

（猜想與假設）反應后溶液中溶質的可能組成成分

猜想一：硫酸鈉 猜想二：硫酸鈉、碳酸氫鈉 猜想三：硫酸鈉、硫酸

（實驗探究）同學們取反應后的溶液用不同方案進行如下實驗，請根據結論完成下表實驗現象中的①②③。

實驗方案	A	B	C	D
實驗操作
實驗現象	________	產生白色沉淀	試紙變色，對照標準比色卡，pH________7	_________
實驗結論	猜想二不正確	猜想三正確	猜想三正確	猜想三正確

（得出結論）猜想三正確。

（評價反思）

（1）老師對同學們能用多種方案進行探究，并且得出正確的實驗結論給予了肯定，同時指出探究中存在一處明顯操作錯誤是：_____；

（2）有同學對實驗方案B的結論提出了質疑，認為僅憑此現象不能得出猜想三正確，請說明理由________。

（總結提高）依據所給實驗用品，設計不同的方案確認猜想三是正確的。請寫出你的實驗方案________。

Ⅱ．定量探究

（1）取一定量的碳酸氫鈉樣品，加入到盛有足量稀硫酸的燒杯中（燒杯質量為118.1克），不斷用玻璃棒攪拌。反應過程用精密儀器測得燒杯和混合物的總質量（m）與反應時間（t）關系如圖所示，求所得溶液中溶質質量分數________。

Answer 1

【答案】2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑ 無明顯現象 小于 鋅片溶解，產生氣泡 把pH試紙伸入溶液中 硫酸鈉也能和氯化鋇反應生成白色沉淀 實驗步驟：把少量氧化銅放入試管中，加入適量反應后的溶液；實驗現象：氧化銅溶解，溶液由無色變藍色；實驗結論：溶液中含有硫酸（合理方案均可） 14.2%

【解析】

Ⅰ．定性探究
碳酸氫鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，該反應的化學方程式為：2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑。
故填：2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑。
[實驗探究]
實驗過程如下所示：

實驗方案	A	B	C	D
實驗操作
實驗現象	無明顯現象	產生白色沉淀	試紙變色，對照標準比色卡，pH小于7	鋅片溶解，產生氣泡
實驗結論	猜想二不正確	猜想三正確	猜想三正確	猜想三正確

[評價反思]
（1）探究中存在一處明顯操作錯誤是把pH試紙伸入溶液中。
故填：把pH試紙伸入溶液中。
（2）僅憑此現象不能得出猜想三正確，理由：硫酸鈉也能和氯化鋇反應生成白色沉淀。
故填：硫酸鈉也能和氯化鋇反應生成白色沉淀。
[總結提高]
實驗方案：實驗步驟：把少量氧化銅放入試管中，加入適量反應后的溶液；
實驗現象：氧化銅溶解，溶液由無色變藍色；
實驗結論：溶液中含有硫酸。
故填：實驗步驟：把少量氧化銅放入試管中，加入適量反應后的溶液；
實驗現象：氧化銅溶解，溶液由無色變藍色；
實驗結論：溶液中含有硫酸。
Ⅱ．定量探究
（1）設反應生成硫酸鈉質量為x，
反應生成二氧化碳質量為：172.5g-168.1g=4.4g，

x=7.1g，
所得溶液中溶質質量分數為：×100%=14.2%，
答：所得溶液中溶質質量分數為14.2%。